FashionStar舵机SDK修改成hal库的教程

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由于官方给出的SDK是标准库的形式，而我又是使用的是hal库，所以我需要根据hal库来进行修改官方给出的SDK，将他移植到hal库当中。首先在此说明我使用的是stm32f1系列的芯片，具体的型号是stm32f103ret6，时钟频率为72MHz，目前是移植成功。

首先

我是通过stm32CubeMX生成hal库的代码，进行相关的基础配置，我配置串口2与串口舵机进行通信，设置好相应的波特率，我的波特率是官方默认的115200，所以我也设置成115200，其他就无需修改。然后我使用定时器6来实现1ms的定时中断，将PSC设置成71，ARR设置成999，就可以实现1ms的定时中断。别忘是使能定时器6和定时器6的中断，中断优先级最好设置成最高。

其次

将官方给的ring_buffer.c/.h和fashion_star_uart_servo.c/.h移动到hal库的工程当中，ring_buffer主要是在stm32实现消息队列的功能，可以不做任何的修改，fashion_star_uart_servo等下再需要修改。由于官方使用的是滴答定时器来实现1ms的中断，而本人能力有限，所以使用定时器6来实现1ms的中断，所以需要新建Tick.c/.h来实现相关的延时函数。代码如下： Tick.h

#ifndef __TICK_H
#define __TICK_H

#include "stm32f1xx.h"
#include "tim.h"

extern __IO uint32_t TickCnt;

void Tick_Wait();
void Tick_DelayUs(__IO uint32_t nTime);
void Tick_DelayMs(__IO uint32_t nTime);
void Tick_CountdownBegin(__IO uint32_t nTime);
void Tick_CountdownCancel();
uint8_t Tick_CountdownIsTimeout();

#endif //__TICK_H

Tick.c

#include "Tick.h"

 __IO uint32_t TickCnt;
//等待计时完成
void Tick_Wait(){
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);
    while (TickCnt > 0);
    HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim6);
}
//延时us
void Tick_DelayUs(__IO uint32_t nTime){
    uint32_t nTime_us = nTime / 1000;
    TickCnt = nTime_us;
    Tick_Wait();
}
//延时ms
void Tick_DelayMs(__IO uint32_t nTime){
    TickCnt = nTime;
    Tick_Wait();
}
//设置倒计时（非阻塞式）
void Tick_CountdownBegin(__IO uint32_t nTime){
    TickCnt = nTime;
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);
}
//撤销倒计时
void Tick_CountdownCancel(){
    TickCnt = 0;
    HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim6);
}
//判断倒计时是超时
uint8_t Tick_CountdownIsTimeout(){
    return TickCnt == 0;
}

然后编写定时器的中断回调函数，并且在主函数使能定时器6的中断。

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
    if(htim->Instance == TIM6){
         if(TickCnt > 0){
             TickCnt--;
         }
         else{
             TickCnt = 0;
         }
    }
}

这样实现了非阻塞式的延时函数，和一些关于定时的相关函数。

然后

这时需要对usart.c/.h添加一些代码，注意因为使用了ring_buffer里面的函数和变量，需要包含“ring_buffer.h”。 usart.h

typedef struct {
    UART_HandleTypeDef *pUSARTx;
    RingBufferTypeDef *sendBuf;
    RingBufferTypeDef  *recvBuf;
}Usart_DataTypeDef;
#define USART_RECV_BUF_SIZE 500
#define USART_SEND_BUF_SIZE 500

extern RingBufferTypeDef usart2SendRingBuf;
extern RingBufferTypeDef usart2RecvRingBuf;
extern Usart_DataTypeDef usart2;
extern uint8_t usart2SendBuf[USART_SEND_BUF_SIZE+1];
extern uint8_t usart2RecvBuf[USART_RECV_BUF_SIZE+1];

usart.c

RingBufferTypeDef usart2SendRingBuf; 
RingBufferTypeDef usart2RecvRingBuf;
Usart_DataTypeDef usart2;
uint8_t usart2SendBuf[USART_SEND_BUF_SIZE+1];
uint8_t usart2RecvBuf[USART_RECV_BUF_SIZE+1];

其中Usart_DataTypeDef的第一个变量原本定义为USART_TypeDef，这是标准库的写法，根据hal库的特性需要改成hal库的串口句柄即UART_HandleTypeDef，然后我只定义了串口2的消息队列，也可以根据具体配置来进行修改，或者为所有串口都定义一遍，这样无论使用哪个串口都可以使用舵机。然后在串口2的初始化函数void MX_USART2_UART_Init(void)，添加上新的代码

void MX_USART2_UART_Init(void)
{

  /* USER CODE BEGIN USART2_Init 0 */

  /* USER CODE END USART2_Init 0 */

  /* USER CODE BEGIN USART2_Init 1 */

  /* USER CODE END USART2_Init 1 */
  huart2.Instance = USART2;
  huart2.Init.BaudRate = 115200;
  huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
  huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
  huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
  huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
  huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
  huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
  if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /* USER CODE BEGIN USART2_Init 2 */
 //新添加的代码开始
    usart2.pUSARTx = &huart2;
    RingBuffer_Init(&usart2SendRingBuf,USART_SEND_BUF_SIZE,usart2SendBuf);
    RingBuffer_Init(&usart2RecvRingBuf,USART_RECV_BUF_SIZE,usart2RecvBuf);
    usart2.sendBuf = &usart2SendRingBuf;
    usart2.recvBuf = &usart2RecvRingBuf;
//新添加的代码结束
  /* USER CODE END USART2_Init 2 */

}

主要是为串口2的消息队列做初始化，此外还需要添加下面一个函数，记得在usart.h定义！

//将串口的缓冲区的内容全部发送出去
void Usart_SendAll(Usart_DataTypeDef *usart){
    uint8_t value;
    while (RingBuffer_GetByteUsed(usart->sendBuf)){
        value = RingBuffer_Pop(usart->sendBuf);
        HAL_UART_Transmit(usart->pUSARTx,&value, sizeof(value),HAL_MAX_DELAY);
    }
}

接下来就需要使用串口接收中断回调函数，在此之前，需要在主函数使能串口接收中断

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart){

    if(huart->Instance == USART2){
        HAL_UART_Receive_IT(&huart2,&ucTemp2, sizeof(ucTemp2));
        RingBuffer_Push(usart2.recvBuf, ucTemp2);
    }

}

然后就是修改fashion_star_uart_servo.c文件的函数，把原来的关于SysTick改为Tick.c里的对应函数就可以了。然后给出示例代码

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "retarget.h"
#include "Tick.h"
#include "uart_servo.h"
#include "math.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t ucTemp2;
Usart_DataTypeDef* servoUsart = &usart2;
/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */

/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

uint8_t servoId = 0;
FSUS_STATUS statusCode;
uint16_t power = 0;
uint8_t wait = 0;
float curAngle = 0;
uint16_t interval = 1000;
/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */
  RetargetInit(&huart1);
  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  MX_USART3_UART_Init();
  MX_TIM6_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);
    HAL_UART_Receive_IT(&huart2,&ucTemp2, sizeof(ucTemp2));
    Tick_DelayMs(1000);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
      FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 0 , 0, 200, power, wait);
      FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 1 , 5, 200, power, wait);
      Tick_DelayMs(interval);
      for(int i = 10;i>=0;i--){
          double angle = (3.14159 / 2) * i / 10;
          float value = 5 * cos(angle);
          float value2 = 5 * sin(angle);
          FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 0, value, 20,power,wait);
          FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 1, value2, 20, power, wait);
          Tick_DelayMs(20);
      }
      for(int i = 0;i <= 10;i++){
          double angle = (3.14159 / 2) * i / 10;
          float value = 5 * cos(angle);
          float value2 = 5 * sin(angle);
          FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 0, value, 20,power,wait);
          FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 1, -value2, 20, power, wait);
          Tick_DelayMs(20);
      }
      for(int i = 0;i >=0 ;i++){
          double angle = (3.14159 / 2) * i / 10;
          float value = 5 * cos(angle);
          float value2 = 5 * sin(angle);
          FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 0, -value, 20,power,wait);
          FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 1, value2, 20, power, wait);
          Tick_DelayMs(20);
      }
      for(int i = 0;i <= 10;i++){
          double angle = (3.14159 / 2) * i / 10;
          float value = 5 * cos(angle);
          float value2 = 5 * sin(angle);
          FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 0, value, 20,power,wait);
          FSUS_SetServoAngle(servoUsart, 1, value2, 20, power, wait);
          Tick_DelayMs(20);

      }

  }
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
    if(htim->Instance == TIM6){
         if(TickCnt > 0){
             TickCnt--;
         }
         else{
             TickCnt = 0;
         }
    }
}
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart){

    if(huart->Instance == USART2){
        HAL_UART_Receive_IT(&huart2,&ucTemp2, sizeof(ucTemp2));
        RingBuffer_Push(usart2.recvBuf, ucTemp2);
    }
}
/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}

#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

当然为了可以实现更好的移植性，可以自己编写usart，让它变成板级支持包，这样更加方便移植，此外，对于滴答定时器用hal库实现1ms的中断，我这里给出野火的代码

/**
  ******************************************************************************
  * @file    bsp_SysTick.c
  * @author  fire
  * @version V1.0
  * @date    2016-xx-xx
  * @brief   SysTick 系统滴答时钟10us中断函数库,中断时间可自由配置，
  *          常用的有 1us 10us 1ms 中断。     
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * 实验平台:野火  STM32 F746 开发板
  * 论坛    :http://www.firebbs.cn
  * 淘宝    :http://firestm32.taobao.com
  *
  ******************************************************************************
  */
  
#include "./systick/bsp_SysTick.h"

static __IO u32 TimingDelay;
 
/**
  * @brief  启动系统滴答定时器 SysTick
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void SysTick_Init(void)
{
	/* SystemFrequency / 1000    1ms中断一次
	 * SystemFrequency / 100000	 10us中断一次
	 * SystemFrequency / 1000000 1us中断一次
	 */
	if (HAL_SYSTICK_Config(SystemCoreClock / 100000))
	{ 
		/* Capture error */ 
		while (1);
	}
}

/**
  * @brief   us延时程序,10us为一个单位
  * @param  
  *		@arg nTime: Delay_us( 1 ) 则实现的延时为 1 * 10us = 10us
  * @retval  无
  */
void Delay_us(__IO u32 nTime)
{ 
	TimingDelay = nTime;	

	while(TimingDelay != 0);
}

/**
  * @brief  获取节拍程序
  * @param  无
  * @retval 无
  * @attention  在 SysTick 中断函数 SysTick_Handler()调用
  */
void TimingDelay_Decrement(void)
{
	if (TimingDelay != 0x00)
	{ 
		TimingDelay--;
	}
}
/*********************************************END OF FILE**********************/

#ifndef __SYSTICK_H
#define __SYSTICK_H

#include "stm32f1xx.h"

typedef uint32_t  u32;

void SysTick_Init(void);
void Delay_us(__IO u32 nTime);
#define Delay_ms(x) Delay_us(100*x)	 //单位ms

#endif /* __SYSTICK_H */

可以根据此代码来修改或添加，使用滴答定时器，可以实现更好的移植性。

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stm32 串口舵机串口通信单片机舵机

FashionStar舵机SDK修改成hal库的教程

https://www.lfengsir.cn/archives/1705758177049

作者

Administrator

发布于

2023-08-14

更新于

2024-01-22

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CC BY 4.0

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