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30 分钟

使用ZDU0110RFX和TM4C1294NCZAD简化数据交换并增强数据转换

提升数据流:您所需的RS232到I2C转换

RS232 to I2C Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

RS232 to I2C Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294NCZAD

发现我们的RS232到I2C转换器的魔力,实现高效的数据转换,现代化您的通信。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RS232 to I2C Click基于ZDU0110RFX,这是一款数字UART接口IC,旨在为您提供来自Zilog的I2C控制的UART接口。ZDU0110RFX提供了全双工异步通信,配备128字节的FIFO(先进先出)缓冲区,分配64字节用于接收和发送操作。该接口桥同时代表了MCU与RS232线驱动器和接收器MAX3232之间的连接,后者通过将其转换为完整的RS232到I2C转换器而使其成为完整的解决方案。MAX3222是一款低功耗、高速高达1Mbps的RS232收发器。在保持RS-232输出电平的同时,以120kbps的数据速率运行。该收发器连接到DB9母连接器,符合TIA/EIA-232-F标准,为用户提供了异步通信控制器与串行端口连接器之间的电气接口。除了RS232 TX和RX信号外,DB-9连接器还携带流控制信号(CTS和RTS),以实现最大的可

靠性。RS232到I2C Click使用标准I2C 2-Wire接口与MCU通信,支持标准模式(100 kHz)和快速模式(400 kHz)操作。此外,ZDU0110RFX允许使用标记为ADDR SEL的板载SMD跳线选择其I2C从机地址。可以通过将SMD跳线位置到标记为0或1的适当位置来进行选择。这款全面可编程的UART IC预配置为以57.6kb/s的速率运行,因此不需要配置即可访问UART或EEPROM。ZDU0110RFX还包含一个4kbit EEPROM和具有可编程中断功能的通用输入/输出(GPIO)。EEPROM可通过I2C通信访问,并配备了可配置的写保护功能,标记为WP,并通过mikroBUS™插座上的CS引脚引出,以及通过mikroBUS™插座上的RST引脚引出的主动低复位信号。WP引脚保护EEPROM存储器免受写操作,必须设置为高逻

辑状态以抑制所有写操作。此外,ZDU0110RFX为UART和GPIO通知提供了单独的可编程中断和中断线。这些中断意味着控制设备不必轮询UART IC以获取数据。中断选择可以通过将标记为INT SEL的SMD跳线位置移到标记为UART或GPIO的适当位置来进行选择,并通过mikroBUS™插座上的INT引脚进行处理。除了来自mikroBUS™插座的UART通信引脚外,用户还可以通过板子左侧的UART外部连接头直接连接TX/RX信号,而之前提到的GPIO引脚可以连接到板子右侧的通用I/O头上。该Click板可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,该Click板配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

RS232 to I2C Click top side image
RS232 to I2C Click bottom side image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

你完善了我!

配件

2米长的DB9母对母电缆是在设备之间建立可靠的串行数据连接的关键。该电缆两端都配有DB9母连接器,使得计算机、路由器、交换机和其他串行设备之间能够无缝连接。长度为2米,能够在不影响数据传输质量的前提下灵活布置您的设备。这根电缆经过精密制作,确保了持续可靠的数据交换,非常适用于工业应用、办公环境和家庭布置。无论是配置网络设备、访问控制台端口还是使用串行外设,该电缆坚固的结构和稳固的连接器都能够保证稳定的连接。使用2米长的DB9母对母电缆,您可以简化数据通信需求,轻松高效地满足串行连接需求。

RS232 to I2C Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PB6
RST
EEPROM Write Protect
PE7
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PB4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RS232 to I2C Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用输出通过UART模式

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "FLASH" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上。

2. 编程完成后,点击右上角面板中的工具图标,选择 UART 终端

3. 打开 UART 终端标签后,首先在选项菜单中检查波特率设置(默认是 115200)。如果该参数正确,通过点击 "CONNECT" 按钮激活终端。

4. 现在,终端状态从 Disconnected 变为绿色的 Connected,数据将显示在 Received data 字段中。

UART_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 RS232 to I2C Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rs232toi2c_write_tx_fifo - 该函数将所需数量的数据字节写入TX FIFO。

  • rs232toi2c_read_rx_fifo - 该函数从RX FIFO中读取所有数据。

  • rs232toi2c_get_int_pin - 该函数返回INT引脚的逻辑状态。

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * @file main.c
 * @brief RS232toI2C Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of an RS232 to I2C click board by showing
 * the communication between the two click board configured as a receiver and transmitter.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration which sets
 * the default UART configuration with 9600 baud rate.
 *
 * ## Application Task
 * Depending on the selected mode, it reads all the received data and sends an adequate response back or 
 * sends the desired message and waits for a response every 2 seconds.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rs232toi2c.h"

static rs232toi2c_t rs232toi2c;
static log_t logger;

// Comment out the line below in order to switch the application mode to receiver
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

#define DEMO_TEXT_MESSAGE           "MikroE - RS232 to I2C click"
#define RESPONSE_OK                 "OK"
#define RESPONSE_ERROR              "ERROR"

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rs232toi2c_cfg_t rs232toi2c_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    rs232toi2c_cfg_setup( &rs232toi2c_cfg );
    RS232TOI2C_MAP_MIKROBUS( rs232toi2c_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == rs232toi2c_init( &rs232toi2c, &rs232toi2c_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( RS232TOI2C_ERROR == rs232toi2c_default_cfg ( &rs232toi2c ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    uint32_t system_version;
    if ( RS232TOI2C_OK == rs232toi2c_read_system_version ( &rs232toi2c, &system_version ) )
    {
        log_printf ( &logger, " System Version: 0x%.6LX\r\n", system_version );
    }
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
#else
    log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
#endif
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    if ( RS232TOI2C_OK == rs232toi2c_write_tx_fifo( &rs232toi2c, DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen( DEMO_TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " The message \"%s\" has been sent!\r\n", ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
        uint16_t timeout_cnt = 5000;
        // wait for an RX interrupt
        while ( rs232toi2c_get_int_pin ( &rs232toi2c ) && timeout_cnt )
        {
            Delay_ms ( 1 );
            timeout_cnt--;
        }
        if ( timeout_cnt )
        {
            uint8_t data_buf[ 256 ] = { 0 };
            uint8_t data_len = 0;
            if ( RS232TOI2C_OK == rs232toi2c_read_rx_fifo( &rs232toi2c, data_buf, &data_len ) )
            {
                log_printf( &logger, " Response: " );
                for ( uint8_t cnt = 0; cnt < data_len; cnt++ )
                {
                    log_printf( &logger, "%c", data_buf[ cnt ] );
                }
            }
        }
        else
        {
            log_error ( &logger, "TIMEOUT - no response received" );
        }
        log_printf( &logger, "\r\n\n" );
        Delay_ms( 2000 );
    }
#else
    // wait for an RX interrupt
    while ( rs232toi2c_get_int_pin ( &rs232toi2c ) );
    
    uint8_t data_buf[ 256 ] = { 0 };
    uint8_t data_len = 0;
    if ( RS232TOI2C_OK == rs232toi2c_read_rx_fifo( &rs232toi2c, data_buf, &data_len ) )
    {
        log_printf( &logger, " A new message has received: \"" );
        for ( uint8_t cnt = 0; cnt < data_len; cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%c", data_buf[ cnt ] );
        }
        log_printf( &logger, "\"\r\n" );
        if ( strstr ( data_buf, DEMO_TEXT_MESSAGE ) )
        {
            if ( RS232TOI2C_OK == rs232toi2c_write_tx_fifo( &rs232toi2c, RESPONSE_OK, strlen( RESPONSE_OK ) ) )
            {
                log_printf( &logger, " Response \"%s\" has been sent to the sender!\r\n\n", ( char * ) RESPONSE_OK );
            }
        }
        else
        {
            if ( RS232TOI2C_OK == rs232toi2c_write_tx_fifo( &rs232toi2c, RESPONSE_ERROR, strlen( RESPONSE_ERROR ) ) )
            {
                log_printf( &logger, " Response \"%s\" has been sent to the sender!\r\n\n", ( char * ) RESPONSE_ERROR );
            }
        }
    }
#endif
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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