LibOpenCM3 1-Wire over UART DMA STM32F1

Question

我剛開始使用 STM32F103 和 FreeRTOS + Libopencm3 了解嵌入式世界（在 Arduino、RPi 等之后）。 我的第一個挑戰是將溫度傳感器 DS18B20 與我的微處理器連接。 1-Wire 總線很容易理解，但不受本機支持，因此我按照您的建議和 go 使用 1-wire over UART 和 DMA。

DS18B20 在 USART2TX（+4k7 上拉 + 二極管）和 USART2RX 上有 DATA，VCC 到 5V 和 GND。

1-Wire的初始化：

static void ow_init(void)
{
    // One-Wire
    // Already done : rcc_periph_clock_enable(RCC_GPIOA);
    gpio_set_mode(GPIOA, GPIO_MODE_OUTPUT_50_MHZ, GPIO_CNF_OUTPUT_ALTFN_PUSHPULL, GPIO_USART2_TX);
    gpio_set_mode(GPIOA, GPIO_MODE_INPUT, GPIO_CNF_INPUT_FLOAT, GPIO_USART2_RX);
    usart_set_baudrate(USART2, 115200);
    usart_set_databits(USART2, 8);
    usart_set_stopbits(USART2, USART_STOPBITS_1);
    usart_set_mode(USART2, USART_MODE_TX);
    usart_set_parity(USART2, USART_PARITY_NONE);
    usart_set_flow_control(USART2, USART_FLOWCONTROL_NONE);
    usart_enable(USART2);

    rcc_periph_clock_enable(RCC_DMA1);
}

1-Wire 復位：

uint8_t ow_reset(void)
{
    usart_disable_rx_dma(USART2);
    usart_disable_tx_dma(USART2);

    usart_set_baudrate(USART2, 9600);
    usart_set_databits(USART2, 8);
    usart_set_stopbits(USART2, USART_STOPBITS_1);
    usart_set_mode(USART2, USART_MODE_TX);
    usart_set_parity(USART2, USART_PARITY_NONE);
    usart_set_flow_control(USART2, USART_FLOWCONTROL_NONE);

    usart_send(USART2, 0xf0);
    while(usart_get_flag(USART2, USART_SR_TC));
    uint8_t ow_presence;
    ow_presence = usart_recv(USART2);

    usart_set_baudrate(USART2, 115200);
    usart_set_databits(USART2, 8);
    usart_set_stopbits(USART2, USART_STOPBITS_1);
    usart_set_mode(USART2, USART_MODE_TX_RX);
    usart_set_parity(USART2, USART_PARITY_NONE);
    usart_set_flow_control(USART2, USART_FLOWCONTROL_NONE);

    if(ow_presence != 0xf0)
    {
        return 1;
    }

    return 0;
}

獲取暫存器：

void ow_convert_to_scratchpad(void)
{
    const uint8_t convert_T[] = {0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF,  // 0xCC
                                 0x00, 0x00, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0x00}; // 0x44

    dma_channel_reset(DMA1, DMA_CHANNEL7);
    dma_set_peripheral_address(DMA1, DMA_CHANNEL7, (uint32_t)&USART2_DR);
    dma_set_memory_address(DMA1, DMA_CHANNEL7, (uint32_t) convert_T);
    dma_set_number_of_data(DMA1, DMA_CHANNEL7, sizeof(convert_T));
    dma_disable_peripheral_increment_mode(DMA1, DMA_CHANNEL7);
    dma_enable_memory_increment_mode(DMA1, DMA_CHANNEL7);
    dma_set_peripheral_size(DMA1, DMA_CHANNEL7, DMA_CCR_PSIZE_8BIT);
    dma_set_memory_size(DMA1, DMA_CHANNEL7, DMA_CCR_MSIZE_8BIT);
    dma_set_priority(DMA1, DMA_CHANNEL7, DMA_CCR_PL_LOW);

    dma_enable_channel(DMA1, DMA_CHANNEL7);
    usart_enable_tx_dma(USART2);
}

uint16_t ow_get_scratchpad(void)
{
    const uint8_t read_scratch[] = {0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x00, 0xFF, 0xFF,  // 0xCC
                                    0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0xFF,  // 0xBE
                                    0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF,
                                    0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};

    uint8_t buf[8];

    dma_channel_reset(DMA1, DMA_CHANNEL6);
    dma_set_peripheral_address(DMA1, DMA_CHANNEL6, (uint32_t)&USART2_DR);
    dma_set_memory_address(DMA1, DMA_CHANNEL6, (uint32_t) buf);
    dma_set_read_from_peripheral(DMA1, DMA_CHANNEL6);
    dma_set_number_of_data(DMA1, DMA_CHANNEL6, sizeof(read_scratch));
    dma_disable_peripheral_increment_mode(DMA1, DMA_CHANNEL6);
    dma_enable_memory_increment_mode(DMA1, DMA_CHANNEL6);
    dma_set_peripheral_size(DMA1, DMA_CHANNEL6, DMA_CCR_PSIZE_8BIT);
    dma_set_memory_size(DMA1, DMA_CHANNEL6, DMA_CCR_MSIZE_8BIT);
    dma_set_priority(DMA1, DMA_CHANNEL6, DMA_CCR_PL_LOW);

    dma_channel_reset(DMA1, DMA_CHANNEL7);
    dma_set_peripheral_address(DMA1, DMA_CHANNEL7, (uint32_t)&USART2_DR);
    dma_set_memory_address(DMA1, DMA_CHANNEL7, (uint32_t) read_scratch);
    dma_set_number_of_data(DMA1, DMA_CHANNEL7, sizeof(read_scratch));
    dma_set_read_from_peripheral(DMA1, DMA_CHANNEL6);
    dma_disable_peripheral_increment_mode(DMA1, DMA_CHANNEL7);
    dma_enable_memory_increment_mode(DMA1, DMA_CHANNEL7);
    dma_set_peripheral_size(DMA1, DMA_CHANNEL7, DMA_CCR_PSIZE_8BIT);
    dma_set_memory_size(DMA1, DMA_CHANNEL7, DMA_CCR_MSIZE_8BIT);
    dma_set_priority(DMA1, DMA_CHANNEL7, DMA_CCR_PL_LOW);

    dma_enable_channel(DMA1, DMA_CHANNEL6);
    dma_enable_channel(DMA1, DMA_CHANNEL7);
    usart_enable_tx_dma(USART2);
    usart_enable_rx_dma(USART2);

    while(dma_get_interrupt_flag(DMA1, DMA_CHANNEL6, DMA_TCIF));

    uint16_t tt = 0;

    for(int i=0;i<32; i++)
    {
        uart1_printf("Bit : %d \n\r", buf[i]);
        if(buf[i] == 0xff)
        {
            tt = (tt >> 1) | 0x8000;
        }
        else
        {
            tt = tt >> 1;
        }
    }
    return tt;
}

static void demo_task(void *args)
{

    (void)args;

    for (;;) {
        uart1_printf("Hello\n\r");
        uint8_t p = ow_reset();
        uart1_printf("presence = %d\n\r", p);
        ow_convert_to_scratchpad();
        for(int i=0; i<5000000; i++)
        {
            __asm__("nop");
        }
        ow_reset();
        uint16_t t = ow_get_scratchpad();
        uart1_printf("t = %d \n\r", t);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
    }
}

最后是試圖到達 DS18B20 的任務

static void demo_task(void *args)
{

    (void)args;

    for (;;) {
        ow_reset();
        ow_convert_to_scratchpad();
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
        ow_reset();
        uint16_t t = ow_get_scratchpad();
        uart1_printf("t = %d \n\r", t);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
    }
}

我收到一些位 0xCC、0xBE、0xFF 但沒有更多答案。

Answer 1

好的，所以

rcc_periph_clock_enable(RCC_USART2);

丟失了，所以 USART2 無法完成它的工作。 我現在可以發送和接收數據了。

重置 function 工作除了這條線（它無限期地等待）：

while(usart_get_flag(USART2, USART_SR_TC));

我不明白為什么傳輸完成后這個標志不正確......但我在 RX 線上有 0x00，所以我認為傳感器正在響應（我希望......）

我的帶有 DMA 的 function ow_convert_to_scratchpad 看起來像是被阻塞了。 我不知道為什么...

我只是嘗試（為了好玩......）通過硬編碼發送的 0xCC、0x44、0xCC、0xBE 和傳感器讀取但沒有應答 (0x00) 來替換整個 DMA。

Answer 2

我參加聚會有點晚了，但是……你有沒有先嘗試一些不那么復雜的東西？ （我的意思是檢查更簡單）

就像詢問單個 DS18B20 的地址一樣？

Reset bus and check presence.
Send search ROM cmd (write byte 0xF0)
loop 64 times reading address bits from LSB to MSB {
   read bit i
   read bit i complement
   check they are 1 and 0 or the other way around
   send bit i back to device so it sends you back the next bit
}

最后你有設備地址的 8 個字節。 1 字節系列 0x28 48 位地址 1 字節 CRC8 來檢查整個事情是否正確。