初学者
10 分钟

使用74HC4066D和STM32F031K6实现对数据流的无与伦比的控制

无缝UART切换:您的数据,您的方式!

UART MUX 4 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

UART MUX 4 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

通过动态UART控制赋能您的项目 – 我们的解决方案让您可以即时重定向数据流,为您的项目通信需求提供新的适应性水平。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

UART MUX 4 Click基于Nexperia的四单刀单掷模拟开关74HC4066D。74HC4066D的CMOS电平输入包括钳位二极管,从而允许使用限流电阻将输入接口电压超过VCC。该Click板™有两个多路复用的4针UART接头,分别标记为UART1和UART2。UART接头线标记为相应的引脚。它提供快速开关速度,在

5V供电下关断时间为13ns,开启时间为11ns。UART MUX 4 Click使用标准UART接口与主机MCU通信,常用的RX和TX线。为了在两个输出UART接口之间切换,该Click板™配备了一个以NPN晶体管电路形式存在的开关。这个开关电路允许通过mikroBUS™插座的SW引脚使用简单的逻辑

状态来选择一个输出UART接口。该Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压电平,从而使3.3V和5V的MCU都能够正确使用通信线路。此外,该Click板™配备了包含易于使用的功能库和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

UART MUX 4 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
UART Output Switch
PA11
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PA10
TX
UART RX
PA9
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

UART MUX 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Stepper 22 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 UART MUX 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • uartmux4_enable_uart1 - UART MUX 4 启用UART 1功能。

  • uartmux4_enable_uart2 - UART MUX 4 启用UART 2功能。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief UART MUX 4 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of UART MUX 4 Click board by processing
 * the incoming data and displaying them on the USB UART.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the UART driver and additional pins.
 *
 * ## Application Task
 * Writes demo message, echos it back, processes all incoming data 
 * and displays them on the USB UART.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "uartmux4.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200
#define DEMO_MESSAGE "\r\nMikroE\r\n"

static uartmux4_t uartmux4;
static log_t logger;

static uint8_t app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    uartmux4_cfg_t uartmux4_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.
    uartmux4_cfg_setup( &uartmux4_cfg );
    UARTMUX4_MAP_MIKROBUS( uartmux4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == uartmux4_init( &uartmux4, &uartmux4_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
    log_printf( &logger, " ---------------- \r\n" );
    log_printf( &logger, " UART 1 demo message:\r\n" );
    uartmux4_enable_uart1( &uartmux4 );
    Delay_ms ( 100 );
    for ( uint8_t n_cnt = 0; n_cnt < 5; n_cnt++ )
    {
        if ( uartmux4_generic_write ( &uartmux4, DEMO_MESSAGE, sizeof( DEMO_MESSAGE ) ) )
        {
            if ( uartmux4_generic_read( &uartmux4, app_buf, sizeof( DEMO_MESSAGE ) ) )
            {
                log_printf( &logger, "%s", app_buf );
            }
        }
        Delay_ms ( 1000 ); 
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    
    log_printf( &logger, " ---------------- \r\n" );
    log_printf( &logger, " UART 2 demo message:\r\n" );
    uartmux4_enable_uart2( &uartmux4 );
    Delay_ms ( 100 );
    for ( uint8_t n_cnt = 0; n_cnt < 5; n_cnt++ )
    {
        if ( uartmux4_generic_write ( &uartmux4, DEMO_MESSAGE, sizeof( DEMO_MESSAGE ) ) )
        {
            if ( uartmux4_generic_read( &uartmux4, app_buf, sizeof( DEMO_MESSAGE ) ) )
            {
                log_printf( &logger, "%s", app_buf );
            }
        }
        Delay_ms ( 1000 ); 
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

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