LPUART（Low power universal asynchronous receiver transmitter，低功耗通用异步收发器），相比标准的UART，其功耗极低，支持在低功耗模式下运行，并且可以将MCU从低功耗模式唤醒。
本文介绍MM32全新低功耗系列MM32L0130的LPUART外设，实现基本UART收发通信、通过UART中断使MCU从低功耗模式中唤醒。
1LPUART 简介
1.1 LPUART功能框图
1.2 LPUART功能特征
支持UART帧格式的全双工异步数据收发。
支持输入任意频率的时钟源，可配置为LSE/LSI/PCLK。
支持可编程的波特率数据传输，发送和接收时可采用3、4分频交替，防止累计误差。
可配置奇偶校验位、停止位。
可配置收发数据信号取反。
2LPUART时钟配置
LPUART时钟源配置寄存器在RCC_CFGR2中的位0和位1，可配置LSE、LSI、PCLK作为时钟源。
3LPUART中断与唤醒
支持的中断源：
接收缓冲溢出
帧错误
奇偶校验错误
接收器检测到起始位
接收器检测到下降沿
接收器完整接收 1byte 数据
接收器完整接收数据且与预设数据匹配
发送器数据完成发送
发送器缓冲空
支持低功耗模式下的唤醒源：
接收器检测到下降沿唤醒
接收器检测到起始位唤醒
接收器1字节接收完成唤醒
接收器1字节数据接收并匹配唤醒
4接收和发送时序
由于LPUART工作时钟不是波特率的整数倍，采用固定分频系数的话会引入累计误差，所以在接收和发送的时候采用3、4分频交替进行接收和发送，每个bit采样一次，每个bit采用3分频还是4分频由MCTL寄存器控制，接收和发送时序图如下：
当LPUART工作时钟配置为标准的32.768KHz时，软件可配置BREN为0，然后根据通信波特率调整调制寄存器MCTL，建议配置参数如下表：
5LPUART寄存器概览
6LPUART实现普通UART功能配置步骤
1开启LPUART所选时钟源
2配置RCC_CFGR2寄存器选择LPUART时钟
3配置 LPUBAUD 寄存器决定波特率
4根据波特率选择合适的调制参数，配置 MCTL 寄存器
5配置 LPUCON 寄存器，选择帧格式、极性、中断参数等
6配置 LPUEN 寄存器打开发送、接收使能
7发送和接收数据
发送数据：
将待发送的数据写入LPUTXD，当发送完成时，LPUSTA的TXE标志位会被硬件置起，表示数据已传入移位寄存器，发送 buffer为空。此时可往LPUTXD写入下一个数据。软件向发送buffer写数据时TXE标志位自动清零。
接收数据：
当接收一个完整帧时，LPUSTA的RXF标志位置起，表示已完整接收数据，此时软件可读取LPURXD读出接收到的数据。软件读LPUDATA寄存器时，RXF标志位自动清零。
8LPUART功能实现代码
首先编写基础UART的代码，通过轮询的方式发送和接收数据。然后添加中断代码，实现通过LPUART将MCU从低功耗模式唤醒。
8.1 基于LSE时钟的基础UART功能实现代码
a.开启BKP、LSE时钟，待LSE时钟稳定，使能LPUART时钟：
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_BKP,ENABLE); PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON); DELAY_Ms(100); while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_LSERDY)==RESET){;} RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2ENR_LPUART1,ENABLE);b.配置LPUART的LPUART_InitTypeDef结构体参数：
LPUART_InitTypeDefinit_struct; init_struct.LPUART_Clock_Source=0;//时钟源选择 init_struct.LPUART_BaudRate=LPUART_Baudrate_9600;//波特率选择9600 init_struct.LPUART_WordLength=LPUART_WordLength_8b;//8位数据位 init_struct.LPUART_StopBits=LPUART_StopBits_1;//1位停止位 init_struct.LPUART_Parity=LPUART_Parity_No;//没有校验位 init_struct.LPUART_MDU_Value=0x952;//波特率调制控制寄存器 init_struct.LPUART_NEDET_Source=LPUART_NegativeDectect_Source2;//下降沿采样使能 init_struct.LPUART_RecvEventCfg=LPUART_RecvEvent_Start_Bit;//中断检测模式 LPUART_Init(LPUART1,&init_struct); LPUART_Cmd(LPUART1,ENABLE);c.设置LPUART引脚复用，例程复用到PA4、PA5：
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct; RCC_GPIO_ClockCmd(GPIOA,ENABLE); GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource4,GPIO_AF_3); GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource5,GPIO_AF_3); //LPUART1_TXGPIOA.4 GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct); //LPUART1_RXGPIOA.5 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);d.编写发送函数：
voidOutput_Byte(LPUART_TypeDef*lpuart,uint8_tdat) { LPUART_SendData(lpuart,dat); while(!LPUART_GetFlagStatus(lpuart,LPUART_LPUSTA_TXE)); }e.编写轮询接收函数：
uint8_tInput_Byte(LPUART_TypeDef*lpuart) { uint8_ttemp; while(1){ if(LPUART_GetFlagStatus(lpuart,LPUART_LPUSTA_RXF)){ //readLPUART_LPUSTA_RXFbitandclear temp=(uint8_t)LPUART_ReceiveData(lpuart); break; } } if(temp==0xd){ return0; } returntemp; }f.编写实验样例：
voidLPUART_TxRx_Test(void) { uint8_ttemp,i; charstring[]=”LPUARTpollingtest! “; for(i=0;i< strlen(string); i++) { Output_Byte(LPUART1, string[i]); } while(1) { temp = Input_Byte(LPUART1); if(temp != 0) { Output_Byte(LPUART1, temp); } } }g.在main函数中配置好LPUART后，调用LPUART_TxRx_Test函数，可得到如下实验结果：
8.2 在上述基本LPUART配置的基础上增加中断配置代码，实现唤醒低功耗模式中的MCU
a.开启SYSCFG、PWR时钟：
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2ENR_SYSCFG,ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_PWR,ENABLE);b.EXTI模块可以产生中断请求，用来唤醒低功耗模式中的MCU，LPUART连接到EXTI22，使能EXTI22：
EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStruct; EXTI_StructInit(&EXTI_InitStruct); EXTI_InitStruct.EXTI_Line=EXTI_Line22; EXTI_InitStruct.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising; EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd=ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);c.配置NVIC：
NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStruct; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=LPUART1_IRQn; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE; NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPriority=1; NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);d.清除接收标志并打开接收中断：
LPUART_ClearITPendingBit(LPUART1,LPUART_LPUIF_RXIF); LPUART_ITConfig(LPUART1,LPUART_LPUCON_RXIE,ENABLE);e.定义RX缓存，然后编写中断服务函数：
charrxDataBuf[10],cnt=0; uint8_tcnt_flag=0; voidLPUART1_IRQHandler() { if(LPUART_GetFlagStatus(LPUART1,LPUART_LPUSTA_START)) { LPUART_ClearFlagStatus(LPUART1,LPUART_LPUSTA_START); } if(LPUART_GetITStatus(LPUART1,LPUART_LPUIF_RXIF)==SET) { LPUART_ClearITPendingBit(LPUART1,LPUART_LPUIF_RXIF); rxDataBuf[cnt]=LPUART_ReceiveData(LPUART1); if(++cnt>=10) { cnt_flag=1; cnt=0; } } }f.编写实验样例：
voidLPUART_Wakeup_Test(void) { uint8_ttemp,i; charstring1[]=”LPUARTwakeupmcutest! “; charstring2[]=”mcustop! “; charstring3[]=”mcuwakeup! “; for(i=0;i< strlen(string1); i++) { Output_Byte(LPUART1, string1[i]); } DELAY_Ms(20); for(i = 0; i < strlen(string2); i++) { Output_Byte(LPUART1, string2[i]); } PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFI);//休眠 for(i = 0; i < strlen(string3); i++) { Output_Byte(LPUART1, string3[i]); } while(1) { } }g.在main函数中配置好LPUART后，调用实验函数LPUART_Wakeup_Test，可以的到如下结果：
审核编辑：汤梓红
