Nuvoton M487开发板的USCI外设评测

一、评测介绍
1. 前言
第二篇推文啦，这次我来做一下Nuvoton M487 的USCI外设的评测，其实这是第一次接触USCI外设，常用的MCU是没有这个外设的，不过RT-Thread 和 新唐的驱动都做的比较完善。
2. 评测介绍
之前有小伙伴已经使用Uuart和Ui2c 我就来评测一下Uspi吧。使用的外设是 ST7735S的 1.8寸TFT显示屏，分辨率是128*160的。

这个屏幕在设计的时候没有用SPI主机的读功能，只有MOSI，所以下面我在使用SPI的时候就不用啦，屏幕接口如下。

二、 评测内容
1. USCI介绍
USCI是通用串行控制接口，它相当于一个串口设备的扩展，可以扩展出Uart、I2C、SPI这三个接口来。

新唐的这块 M4780 MCU 具有两个USCI外设，分别是USCI1和USCI2。如果你需要使用USCI外设，可以查看DataSheet 1575页，可以将USCI映射成UART、SPI、I2C，不过一个USCI外设只能映射一个设备。
我使用的USPI设备映射如下，手册1619页。

2. USCI配置

这是USCI输入信号的配置，我使用的是SPI接口，而且这个屏幕没有触摸功能，商家在设计的时候只留了MOSI接口，所以不如要输入，只需要输出。
USCIx_CLK 映射了 SPI_CLK
USCIx_DAT0映射了SPI_MOSI_0


SPI通信除了这两个接口，还有上面提到的MISO，没有读所以就没有使用啦，然后SPI_SS引脚就是CS引脚，我直接使用了软件去触发CS没有用硬件配置。
3. USCI接口查询
因为 我在RT-Thread Setting 中发现USCI0是开启的而且映射了外设，就选择了USCI1来作为设备。

我选择映射的引脚是 PB.1和PB.2，查询原理图时钟和数据输出引脚分别是开发板的Arduino接口的A5和D0，直接使用即可。

4. 打开USCI设备
打开RT-Thread Setting，使用USCI1并映射为USPI1，然后保存即可。

5. USCI初始化
void nutool_pincfg_init_usci1(void)
{
    SYS->GPB_MFPL &= ~( SYS_GPB_MFPL_PB1MFP_Msk|SYS_GPB_MFPL_PB2MFP_Msk);
    SYS->GPB_MFPL |= (SYS_GPB_MFPL_PB1MFP_USCI1_CLK | SYS_GPB_MFPL_PB2MFP_USCI1_DAT0);
    return ;
}
void nutool_pincfg_deinit_usci1(void)
{
    SYS->GPB_MFPL &= ~( SYS_GPB_MFPL_PB1MFP_Msk|SYS_GPB_MFPL_PB2MFP_Msk);
    return ;
}

在引脚配置中 创建 API 打开和关闭 usci1 我要使用的PB.1和PB.2引脚的时钟，并在 下面的
void nutool_pincfg_init(void)
void nutool_pincfg_deinit(void)
函数中调用


6. 设备设置
这个开发板默认打开了好多的外设和设备，作为强迫症的我特别受不了。。

可以在rtconfig.h中将不用的设备和驱动注释掉。
7. USPI挂载

我的 ST7735S驱动一共有4个文件，st7735_spi 是SPI设备的操作，
st7735_lcd.c 是 LCD屏幕的操作。
首先将st7735挂载到 uspi bus上
st7735_spi.c
/*
* Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*
* Change Logs:
* Date           Author       Notes
* 2022-04-13     Administrator       the first version
*/
#include "rtthread.h"
#include "rtdevice.h"
#include "NuMicro.h"
#include
//PB1.   CLK
//PB2.   DAT
//PA5.   RST
//PA4.   DC
//PA3.  CS
//PA0.  BK
/*  这个文件是st7735的SPI配置文件*/
#define LOG_TAG     "st7735_spi.c"     // 该模块对应的标签。不定义时，默认：NO_TAG
#define LOG_LVL     LOG_LVL_DBG   // 该模块对应的日志输出级别。不定义时，默认：调试级别
#include
//创建SPI设备句柄
struct rt_spi_device spi_dev_st7735;
struct nu_hw_spi_cs
{
    rt_uint32_t pin;
};
static struct nu_hw_spi_cs  spi_cs;
int st7735_spi_device_init(void)
{
    rt_err_t res;
    struct rt_spi_configuration cfg = {0};
    spi_cs.pin = LCD_CS_PIN;
    rt_pin_mode(LCD_CS_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(LCD_RESET_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
    rt_pin_mode(LCD_DC_PIN, PIN_MODE_OUTPUT);
    //挂载设备
    res = rt_spi_bus_attach_device(&spi_dev_st7735, ST7735_SPI_DEVICE_NAME, USPI_BUS_NAME, (void*)&spi_cs);
    if (res != RT_EOK)
    {
        LOG_E("st7735 Failed to attach device %sn", ST7735_SPI_DEVICE_NAME);
        return RT_ERROR;
    }
    else
    {
        LOG_E("st7735 spi reset is ok n");
        spi_dev_st7735.bus->owner = &spi_dev_st7735;
        //Set device SPI Mode
        cfg.data_width = 8;
        cfg.mode = RT_SPI_MASTER | RT_SPI_MODE_0 | RT_SPI_MSB ;
        //这里频率会有警告
        cfg.max_hz = 4*1000*1000; /* 4M */
        rt_spi_configure(&spi_dev_st7735, &cfg);
        return RT_EOK;
    }
}
//加入自动初始化
INIT_DEVICE_EXPORT(st7735_spi_device_init);
st7735_spi.h
/*
* Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*
* Change Logs:
* Date           Author       Notes
* 2022-04-13     Administrator       the first version
*/
#ifndef APPLICATIONS_ST7735_SPI_H_
#define APPLICATIONS_ST7735_SPI_H_
#include "rtthread.h"
#include "rtdevice.h"
#include "NuMicro.h"
#include
//定义SPI总线
#define USPI_BUS_NAME    "uspi1"
//挂载SPI总线设备
#define ST7735_SPI_DEVICE_NAME "uspi10"
extern struct rt_spi_device spi_dev_st7735;
//PB1.   CLK        A5
//PB2.   DAT        D0
//PA5.   RST        D8
//PA4.   DC         D9
//PA3.   CS         D10
//定义CS,RST,DC三个引脚
#define LCD_RESET_PIN   NU_GET_PININDEX(NU_PA, 5)
#define LCD_DC_PIN      NU_GET_PININDEX(NU_PA, 4)
#define LCD_CS_PIN      NU_GET_PININDEX(NU_PA, 3)
int st7735_spi_device_init(void);
#endif /* APPLICATIONS_ST7735_SPI_H_ */
这时候总线和设备都已经挂载成功啦。

8. 驱动实现
挂载成功后，使用RT-Thread 的SPI接口实现屏幕驱动即可，屏幕点亮的效果如图。

三、评测中的问题
1. USCI的SPI频率

我在评测过程中将SPI的最高频率设置为5MHZ，发现会有警告，提示最高频率为4.8MHZ，按道理说不应该是这么低的频率，应该是我把哪个没有设置好，如果有大佬知道麻烦 戳我一下呦。
四、 总结
USCI设备可以映射成UART、I2C、SPI这三种外设，我好奇为什么不多加组外设而是做成可以自由支配的呢。
RT-Thread 和 新唐对于这款MCU的支持做的非常棒，开发起来也非常方便，期待下次的评测呦。