9. UART LIN

9.1. 概述

UART LIN 组件提供了基于 UART 外设实现 LIN 协议的功能。该组件支持：

主从模式通信
增强型校验和模式
支持轮询和中断两种传输方式

9.2. 功能特性

主机模式功能
- 发送/接收 LIN 帧
- 发送唤醒信号
- 支持同步间隔控制
- 支持增强型校验和
- 支持最大 8 字节数据传输
从机模式功能
- 响应主机请求
- 自动校验帧头格式
- 支持增强型校验和
- 支持最大 8 字节数据传输
传输模式
- 支持轮询方式传输
- 支持中断方式传输
- 支持 FIFO 触发等级配置

9.3. 数据结构

9.3.1. 主要结构体

uart_lin_master_config_t

主机配置结构体，包含以下字段：
- ptr: UART 外设基地址
- id: LIN 帧 ID（6 位）
- data: LIN 数据配置（uart_lin_data_t 类型）
- pin_ctrl: 引脚控制配置（uart_lin_master_pin_ctrl_t 类型）
uart_lin_master_pin_ctrl_t

主机引脚控制结构体，包含以下字段：
- ptr: GPIO 外设基地址
- baudrate: LIN 波特率
- config_uart_pin: UART 引脚配置函数
- config_uart_pin_as_gpio: UART 引脚配置为 GPIO 函数
- delay_us: 微秒延时函数
- tx_port: 发送引脚端口号
- tx_pin: 发送引脚编号
uart_lin_slave_config_t

从机配置结构体，包含以下字段：
- ptr: UART 外设基地址
- pid: LIN 帧受保护 ID（8 位）
- data: LIN 数据配置（uart_lin_data_t 类型）
uart_lin_data_t

数据传输配置结构体，包含以下字段：
- buff: 数据缓冲区指针
- length: 数据长度（最大 8 字节）
- enhance_checksum: 是否使用增强型校验和

9.4. API 说明

9.4.1. 主机模式 API

轮询传输接口（阻塞式）
- hpm_uart_lin_master_send_frame: 发送完整的 LIN 帧 * 功能：发送同步间隔、同步字段、PID、数据和校验和 * 阻塞等待发送完成 * 适用场景：简单的数据发送，不需要中断处理
- hpm_uart_lin_master_receive_frame: 接收完整的 LIN 帧 * 功能：发送帧头并接收数据和校验和 * 阻塞等待接收完成 * 适用场景：简单的数据接收，不需要中断处理
非阻塞式传输接口
- hpm_uart_lin_master_send_head: 发送帧头 * 功能：发送同步间隔、同步字段和 PID * 将数据写入FIFO后即返回
- hpm_uart_lin_master_send_data: 发送数据和校验和 * 功能：将数据和校验和写入 UART FIFO * 将数据写入FIFO后即返回 * 适用场景：需要在中断中处理发送完成事件
- hpm_uart_lin_master_receive_data: 接收并校验数据 * 功能：从 UART FIFO 读取数据并校验 * 适用场景：当RX FIFO接收完数据后，触发中断，在中断中调用该接口从FIFO中读取数据并校验
其他功能接口
- hpm_uart_lin_send_wakeup: 发送唤醒信号（阻塞式）
- hpm_uart_lin_calculate_protected_id: 计算受保护的 ID

9.4.2. 从机模式 API

数据传输接口（非阻塞式）
- hpm_uart_lin_slave_send_data: 发送数据和校验和 * 功能：将数据和校验和写入 UART FIFO * 需要配合 UART TX FIFO 中断使用 * 适用场景：在检测到主机请求后发送数据
- hpm_uart_lin_slave_receive_data: 接收并校验数据 * 功能：从 UART FIFO 读取数据并校验 * 需要配合 UART RX 超时中断使用 * 适用场景：在接收到主机数据后进行处理

9.5. 使用示例

9.5.1. 主机模式示例

轮询方式示例

/* 配置 UART LIN 主机 */
uart_lin_master_config_t uart_lin_config = {
    .ptr = TEST_UART,
    .pin_ctrl = {
        .ptr = HPM_GPIO0,
        .baudrate = TEST_UART_LIN_BAUDRATE,
        .config_uart_pin = init_uart_pins,
        .config_uart_pin_as_gpio = init_uart_pin_as_gpio,
        .delay_us = board_delay_us,
        .tx_port = BOARD_UART_LIN_TX_PORT,
        .tx_pin = BOARD_UART_LIN_TX_PIN,
    },
};

/* 发送数据（阻塞式） */
uart_lin_config.id = TEST_MASTER_SEND_ID;
uart_lin_config.data.buff = send_data;
uart_lin_config.data.length = TEST_MASTER_SEND_DATA_LENGTH;
uart_lin_config.data.enhance_checksum = TEST_MASTER_SEND_ENHANCE_CHECKSUM;
hpm_uart_lin_master_send_frame(&uart_lin_config);

中断方式示例

/* 在主循环中发起传输 */
uart_lin_config.id = TEST_MASTER_SEND_ID;
uart_lin_config.data.buff = send_data;
uart_lin_config.data.length = TEST_MASTER_SEND_DATA_LENGTH;
uart_lin_config.data.enhance_checksum = TEST_MASTER_SEND_ENHANCE_CHECKSUM;
hpm_uart_lin_master_send_head(&uart_lin_config);
hpm_uart_lin_master_send_data(&uart_lin_config);

/* 在中断处理函数中 */
void uart_isr(void)
{
    volatile uint8_t irq_id = uart_get_irq_id(TEST_UART);
    if (irq_id == uart_intr_id_tx_slot_avail) {
        uart_lin_send_complete = true;
        uart_disable_irq(TEST_UART, uart_intr_tx_slot_avail);
    }

    if (irq_id == uart_intr_id_rx_timeout) {
        if (uart_lin_success == hpm_uart_lin_master_receive_data(&uart_lin_config)) {
            uart_lin_receive_complete = true;
        }
        uart_disable_irq(TEST_UART, uart_intr_rx_data_avail_or_timeout);
    }
}

9.5.2. 从机模式示例

以下是使用中断方式接收和发送数据的示例：

/* 配置 UART LIN 从机 */
uart_lin_slave_config_t uart_lin_config = {
    .ptr = TEST_UART,
};

/* 配置 UART FIFO 控制 */
uart_fifo_ctrl_t fifo_ctrl = {
    .tx_fifo_level = uart_tx_fifo_trg_not_full,
    .rx_fifo_level = uart_rx_fifo_trg_not_empty,
    .dma_enable = false,
    .fifo_enable = true,
};

/* 在中断中处理接收到的帧头 */
void uart_lin_check_head_and_respond(UART_Type *ptr, uint8_t *head_buff)
{
    uint8_t pid = head_buff[1];
    uint8_t id = pid & 0x3f;

    /* 检查同步字段和 PID */
    if (0x55 != head_buff[0] ||
        pid != hpm_uart_lin_calculate_protected_id(id)) {
        return;
    }

    switch (id) {
    case TEST_SLAVE_RECEIVE_ID:
        /* 配置接收参数 */
        uart_lin_config.pid = pid;
        uart_lin_config.data.buff = receive_data;
        uart_lin_config.data.length = TEST_SLAVE_RECEIVE_DATA_LENGTH;
        uart_lin_config.data.enhance_checksum = TEST_SLAVE_RECEIVE_ENHANCE_CHECKSUM;
        break;
    case TEST_SLAVE_SEND_ID:
        /* 配置发送参数并发送数据 */
        uart_lin_config.pid = pid;
        uart_lin_config.data.buff = send_data;
        uart_lin_config.data.length = TEST_SLAVE_SEND_DATA_LENGTH;
        uart_lin_config.data.enhance_checksum = TEST_SLAVE_SEND_ENHANCE_CHECKSUM;
        hpm_uart_lin_slave_send_data(&uart_lin_config);
        uart_enable_irq(ptr, uart_intr_tx_slot_avail);
        break;
    }
}

/* 在中断处理函数中 */
void uart_isr(void)
{
    volatile uint8_t irq_id = uart_get_irq_id(TEST_UART);

    /* 检测到 LIN break 信号 */
    if (irq_id == uart_intr_id_rx_line_stat) {
        if (uart_check_status(TEST_UART, uart_stat_line_break)) {
            uart_clear_rx_fifo(TEST_UART);
            head_index = 0;
            uart_config_fifo_ctrl(TEST_UART, &fifo_ctrl);
            uart_enable_irq(TEST_UART, uart_intr_rx_data_avail_or_timeout);
        }
    }

    /* 接收并处理帧头 */
    if (irq_id == uart_intr_id_rx_data_avail) {
        if (uart_check_status(TEST_UART, uart_stat_data_ready)) {
            head_buff[head_index++] = uart_read_byte(TEST_UART);
        }

        if (head_index == 2) {
            uart_lin_check_head_and_respond(TEST_UART, head_buff);
        }
    }

    /* 发送完成处理 */
    if (irq_id == uart_intr_id_tx_slot_avail) {
        uart_lin_send_complete = true;
        uart_disable_irq(TEST_UART, uart_intr_tx_slot_avail);
    }

    /* 接收完成处理 */
    if (irq_id == uart_intr_id_rx_timeout) {
        if (uart_lin_success == hpm_uart_lin_slave_receive_data(&uart_lin_config)) {
            uart_lin_receive_complete = true;
        }
        uart_disable_irq(TEST_UART, uart_intr_rx_data_avail_or_timeout);
    }
}