原标题：基于MM32F013x上实现UART极性取反的设计方案

　　本文是针对在MM32F013x上实现UART极性取反的功能应用。

　　在嵌入式领域，通常默认串口的电平是高电平为逻辑1，低电平为逻辑0，而在MM32的UART特性中是可以将高电平设置为逻辑0，低电平设置为逻辑1的，UART极性取反虽然不常用，但还是在特殊情况下是需要这个功能，比如硬件设计已经导致必须使用极性取反，否则电路就要改板或者增加反相电路。例如下图的UART隔离电路就需要UART发送极性取反功能。

　　图1UART隔离电路

　　01、UART极性取反简介

　　UART极性取反下的电平与正常模式下的电平是相反的，正常情况下，UART空闲时电平是高，起始位是空闲状态下变成低电平，bit为1时电平也高。在UART极性取反状态下，空闲电平是低电平，起始位是高，bit为1时电平是低。

　　在数据接收发送寄存器中，数据也是可以反转的，原来的0变为1，原来的1变为0，这和电平极性反转是类似。需要特别注意的是，在极性反转的时候，起始位和结束位也都反转了，所有的信号电平都反转;而在数据寄存器中只反转了数据位，其中也包含了校验位，没有反转信号的起始位和结束位的极性。

　　图2UART极性取反波形

　　上图是用逻辑分析仪抓取的UART极性取反的逻辑波形。红色字体：“IDLE”部分是空闲状态，“START”是起始位，后面“0~7”是数据的bit0~bit7，“STOP”是停止位，“IDLE”是空闲(注意，逻辑分析仪设置反向，不然只能抓到波形，无法解析出数据)。

　　图3UART极性取反控制位

　　UART->GCR寄存器描述

　　设置寄存器TX_TOG位来使能UART发送极性取反功能。

　　如果UART接收极性也需要取反，则设置RX_TOG位来使能UART接收极性取反功能。

　　除了设置上述2个位外，其他部分的设置跟普通模式一模一样。

　　02、初始化UART1

　　从官网上下载MM32F013x例程，里面有UART普通模式的配置，主要是增加了UART->GCR的TX_TOG和RX_TOG位设置，如下：

　　voiduart_nvic_init(u32bound){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;UART_InitTypeDefUART_InitStructure;NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_UART1,ENABLE);RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA,ENABLE);GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_1);GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_1);//UART1NVICNVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=UART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority=3;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//BaudrateUART_StructInit(&UART_InitStructure);UART_InitStructure.BaudRate=bound;//Thewordlengthisin8-bitdataformat.UART_InitStructure.WordLength=UART_WordLength_8b;UART_InitStructure.StopBits=UART_StopBits_1;//Noevencheckbit.UART_InitStructure.Parity=UART_Parity_No;//Nohardwaredataflowcontrol.UART_InitStructure.HWFlowControl=UART_HWFlowControl_None;UART_InitStructure.Mode=UART_Mode_Rx|UART_Mode_Tx;UART_Init(UART1,&UART_InitStructure);UART_ITConfig(UART1,UART_IT_RXIEN,ENABLE);UART1->GCR|=UART_GCR_TXTOG;//发送取反位UART1->GCR|=UART_GCR_RXTOG;//接收取反位UART_Cmd(UART1,ENABLE);//UART1_TXGPIOA.9GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//UART1_RXGPIOA.10GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);}

　　03、功能测试

　　UART极性取反测试可以自发自收，需要将PA9和PA10短接，需要注意的是收发都需要配置成极性取反功能。在main函数所在.c文件里面，定义一个u8型全局变量UART_SendValue，UART_SendValue每隔500ms自加1，然后通过UART发送出去，依次循环。

　　u8UART_SendValue=0;s32main(void){DELAY_Init();LED_Init();uart_nvic_init(9600);while(1){UartSendByte(++UART_SendValue);DELAY_Ms(500);}}

　　在UART的中断服务函数里面，将接收到的数据存放在printBuf，这样可以在仿真界面下的watch窗口观看printBuf的值是否每隔500ms增加一次并且和UART_SendValue的值一致。

　　voidUART1_IRQHandler(void){if(UART_GetITStatus(UART1,UART_ISR_RX)!=RESET){UART_ClearITPendingBit(UART1,UART_ISR_RX);printBuf=UART_ReceiveData(UART1);}}

　　下图仿真界面下可以看到printBuf和UART_SendValue的值是一致的。

　　图4UART仿真watch窗口数据对比

　　下图逻辑分析仪抓取的逻辑波形，可以看到电平和分析到的数据都是一致的。

　　图5UART极性0x09取反波形