Add full automotive RTOS project
Add kernel (Cortex-M0/M3/M4, Tricore, S32K, RISC-V ports), drivers, middleware (CAN stack, diagnostics, safety), applications, board support, build/test tooling, and documentation.
This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,126 @@
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/**
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* @file stm32f4xx_config.h
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* @brief STM32F4 specific configuration
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*/
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#ifndef STM32F4XX_CONFIG_H
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#define STM32F4XX_CONFIG_H
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/* MCU Specific Definitions */
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#define STM32F407xx
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#define HSE_VALUE 8000000U /* External crystal */
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#define HSI_VALUE 16000000U /* Internal oscillator */
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#define LSE_VALUE 32768U /* Low speed external */
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#define LSI_VALUE 32000U /* Low speed internal */
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/* Clock Configuration */
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#define SYSTEM_CLOCK 168000000U /* 168 MHz */
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#define AHB_CLOCK 168000000U
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#define APB1_CLOCK 42000000U /* 42 MHz */
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#define APB2_CLOCK 84000000U /* 84 MHz */
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/* Peripheral Base Addresses */
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#define GPIOA_BASE 0x40020000U
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#define GPIOB_BASE 0x40020400U
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#define GPIOC_BASE 0x40020800U
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#define GPIOD_BASE 0x40020C00U
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#define GPIOE_BASE 0x40021000U
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#define GPIOF_BASE 0x40021400U
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#define GPIOG_BASE 0x40021800U
|
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#define GPIOH_BASE 0x40021C00U
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#define USART1_BASE 0x40011000U
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#define USART2_BASE 0x40004400U
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#define USART3_BASE 0x40004800U
|
||||
#define UART4_BASE 0x40004C00U
|
||||
#define UART5_BASE 0x40005000U
|
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#define USART6_BASE 0x40011400U
|
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#define SPI1_BASE 0x40013000U
|
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#define SPI2_BASE 0x40003800U
|
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#define SPI3_BASE 0x40003C00U
|
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||||
#define I2C1_BASE 0x40005400U
|
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#define I2C2_BASE 0x40005800U
|
||||
#define I2C3_BASE 0x40005C00U
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#define ADC1_BASE 0x40012000U
|
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#define ADC2_BASE 0x40012100U
|
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#define ADC3_BASE 0x40012200U
|
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||||
#define TIM1_BASE 0x40010000U
|
||||
#define TIM2_BASE 0x40000000U
|
||||
#define TIM3_BASE 0x40000400U
|
||||
#define TIM4_BASE 0x40000800U
|
||||
#define TIM5_BASE 0x40000C00U
|
||||
#define TIM8_BASE 0x40010400U
|
||||
#define TIM9_BASE 0x40014000U
|
||||
#define TIM10_BASE 0x40014400U
|
||||
#define TIM11_BASE 0x40014800U
|
||||
#define TIM12_BASE 0x40001800U
|
||||
#define TIM13_BASE 0x40001C00U
|
||||
#define TIM14_BASE 0x40002000U
|
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#define CAN1_BASE 0x40006400U
|
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#define CAN2_BASE 0x40006800U
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/* NVIC Priority Configuration */
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#define CAN1_IRQ_PRIORITY 5
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#define CAN2_IRQ_PRIORITY 5
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#define USART1_IRQ_PRIORITY 6
|
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#define USART2_IRQ_PRIORITY 6
|
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#define USART3_IRQ_PRIORITY 6
|
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#define SPI1_IRQ_PRIORITY 7
|
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#define SPI2_IRQ_PRIORITY 7
|
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#define I2C1_IRQ_PRIORITY 7
|
||||
#define I2C2_IRQ_PRIORITY 7
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#define ADC_IRQ_PRIORITY 8
|
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#define TIM_IRQ_PRIORITY 8
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||||
/* DMA Configuration */
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#define DMA1_STREAM0_CHANNEL 0
|
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#define DMA1_STREAM1_CHANNEL 1
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#define DMA1_STREAM2_CHANNEL 2
|
||||
#define DMA1_STREAM3_CHANNEL 3
|
||||
#define DMA1_STREAM4_CHANNEL 4
|
||||
#define DMA1_STREAM5_CHANNEL 5
|
||||
#define DMA1_STREAM6_CHANNEL 6
|
||||
#define DMA1_STREAM7_CHANNEL 7
|
||||
|
||||
#define DMA2_STREAM0_CHANNEL 0
|
||||
#define DMA2_STREAM1_CHANNEL 1
|
||||
#define DMA2_STREAM2_CHANNEL 2
|
||||
#define DMA2_STREAM3_CHANNEL 3
|
||||
#define DMA2_STREAM4_CHANNEL 4
|
||||
#define DMA2_STREAM5_CHANNEL 5
|
||||
#define DMA2_STREAM6_CHANNEL 6
|
||||
#define DMA2_STREAM7_CHANNEL 7
|
||||
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||||
/* GPIO Alternate Function Mapping */
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||||
#define GPIO_AF_UART1_TX 7
|
||||
#define GPIO_AF_UART1_RX 7
|
||||
#define GPIO_AF_UART2_TX 7
|
||||
#define GPIO_AF_UART2_RX 7
|
||||
#define GPIO_AF_SPI1_SCK 5
|
||||
#define GPIO_AF_SPI1_MOSI 5
|
||||
#define GPIO_AF_SPI1_MISO 5
|
||||
#define GPIO_AF_I2C1_SCL 4
|
||||
#define GPIO_AF_I2C1_SDA 4
|
||||
#define GPIO_AF_CAN1_TX 9
|
||||
#define GPIO_AF_CAN1_RX 9
|
||||
#define GPIO_AF_TIM1_CH1 1
|
||||
#define GPIO_AF_TIM1_CH2 1
|
||||
#define GPIO_AF_TIM1_CH3 1
|
||||
#define GPIO_AF_TIM1_CH4 1
|
||||
|
||||
/* Memory Configuration */
|
||||
#define FLASH_SIZE 0x100000U /* 1 MB */
|
||||
#define RAM_SIZE 0x20000U /* 128 KB */
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||||
#define CCM_RAM_SIZE 0x10000U /* 64 KB */
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||||
/* Safety Features */
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||||
#define ENABLE_CLOCK_SECURITY_SYSTEM 1
|
||||
#define ENABLE_BROWN_OUT_RESET 1
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#define BROWNOUT_THRESHOLD 0x08 /* 2.7V */
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||||
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||||
#endif /* STM32F4XX_CONFIG_H */
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||||
@@ -0,0 +1,289 @@
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||||
/**
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||||
* @file stm32f4xx_hal.c
|
||||
* @brief STM32F4 Hardware Abstraction Layer
|
||||
*/
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||||
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||||
#include "stm32f4xx_config.h"
|
||||
#include "can_driver.h"
|
||||
#include "uart_driver.h"
|
||||
#include "spi_driver.h"
|
||||
#include "i2c_driver.h"
|
||||
#include "gpio_driver.h"
|
||||
#include "adc_driver.h"
|
||||
#include "pwm_driver.h"
|
||||
#include "stm32f4xx.h"
|
||||
|
||||
/* CAN HAL Implementation */
|
||||
int hal_can_init(uint32_t baudrate, uint8_t frame_type, bool enable_fd) {
|
||||
/* Enable CAN clock */
|
||||
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_CAN1EN;
|
||||
|
||||
/* Configure CAN GPIO */
|
||||
// PB8 - CAN1_RX, PB9 - CAN1_TX
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||||
RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_GPIOBEN;
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||||
|
||||
GPIOB->MODER |= (GPIO_MODER_MODER8_1 | GPIO_MODER_MODER9_1);
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||||
GPIOB->OTYPER &= ~(GPIO_OTYPER_OT_8 | GPIO_OTYPER_OT_9);
|
||||
GPIOB->OSPEEDR |= (GPIO_OSPEEDER_OSPEEDR8 | GPIO_OSPEEDER_OSPEEDR9);
|
||||
GPIOB->AFR[1] |= (9 << 0) | (9 << 4); /* AF9 for CAN */
|
||||
|
||||
/* Reset CAN */
|
||||
CAN1->MCR |= CAN_MCR_RESET;
|
||||
CAN1->MCR &= ~CAN_MCR_RESET;
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||||
|
||||
/* Exit sleep mode */
|
||||
CAN1->MCR &= ~CAN_MCR_SLEEP;
|
||||
|
||||
/* Set baudrate */
|
||||
uint32_t prescaler = 0;
|
||||
uint32_t time_quantum = 0;
|
||||
|
||||
switch (baudrate) {
|
||||
case 125000:
|
||||
prescaler = 21;
|
||||
time_quantum = 16;
|
||||
break;
|
||||
case 250000:
|
||||
prescaler = 11;
|
||||
time_quantum = 15;
|
||||
break;
|
||||
case 500000:
|
||||
prescaler = 5;
|
||||
time_quantum = 16;
|
||||
break;
|
||||
case 1000000:
|
||||
prescaler = 3;
|
||||
time_quantum = 14;
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
CAN1->BTR = ((prescaler - 1) << 20) |
|
||||
((time_quantum - 1) << 16) |
|
||||
(3 << 20) | /* SJW = 4 */
|
||||
(7 << 16); /* BS1 = 8 */
|
||||
|
||||
/* Configure filters */
|
||||
CAN1->FMR |= CAN_FMR_FINIT;
|
||||
CAN1->FM1R &= ~CAN_FM1R_FBM0; /* Mask mode for filter 0 */
|
||||
CAN1->FS1R |= CAN_FS1R_FSC0; /* 32-bit scale */
|
||||
CAN1->FFA1R &= ~CAN_FFA1R_FFA0; /* FIFO 0 */
|
||||
CAN1->FMR &= ~CAN_FMR_FINIT;
|
||||
|
||||
/* Enable interrupts */
|
||||
CAN1->IER |= CAN_IER_FMPIE0 | /* FIFO 0 message pending */
|
||||
CAN_IER_TMEIE | /* Transmit mailbox empty */
|
||||
CAN_IER_BOFIE | /* Bus-off */
|
||||
CAN_IER_ERRIE; /* Error */
|
||||
|
||||
/* Normal mode */
|
||||
CAN1->MCR &= ~CAN_MCR_SLEEP;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int hal_can_send_message(const CanMessage_t* message, uint32_t* mailbox) {
|
||||
/* Check for free mailbox */
|
||||
if ((CAN1->TSR & CAN_TSR_TME0) != 0) {
|
||||
*mailbox = 0;
|
||||
} else if ((CAN1->TSR & CAN_TSR_TME1) != 0) {
|
||||
*mailbox = 1;
|
||||
} else if ((CAN1->TSR & CAN_TSR_TME2) != 0) {
|
||||
*mailbox = 2;
|
||||
} else {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Configure mailbox */
|
||||
CAN_TxMailBox_TypeDef* tx_mailbox = &CAN1->sTxMailBox[*mailbox];
|
||||
|
||||
/* Set ID */
|
||||
if (message->id.is_extended) {
|
||||
tx_mailbox->TIR = (message->id.id << 3) | CAN_TI0R_IDE;
|
||||
} else {
|
||||
tx_mailbox->TIR = (message->id.id << 21);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Set data length and data */
|
||||
tx_mailbox->TDTR = message->length;
|
||||
|
||||
/* Copy data */
|
||||
uint32_t data[2] = {0, 0};
|
||||
for (int i = 0; i < message->length; i++) {
|
||||
if (i < 4) {
|
||||
data[0] |= (message->data[i] << (i * 8));
|
||||
} else {
|
||||
data[1] |= (message->data[i] << ((i - 4) * 8));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
tx_mailbox->TDLR = data[0];
|
||||
tx_mailbox->TDHR = data[1];
|
||||
|
||||
/* Request transmission */
|
||||
tx_mailbox->TIR |= CAN_TI0R_TXRQ;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int hal_can_receive_message(CanMessage_t* message) {
|
||||
/* Check if message available */
|
||||
if ((CAN1->RF0R & CAN_RF0R_FMP0) == 0) {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Get message */
|
||||
CAN_FIFOMailBox_TypeDef* rx_mailbox = &CAN1->sFIFOMailBox[0];
|
||||
|
||||
/* Get ID */
|
||||
if (rx_mailbox->RIR & CAN_RI0R_IDE) {
|
||||
message->id.is_extended = true;
|
||||
message->id.id = (rx_mailbox->RIR >> 3) & 0x1FFFFFFF;
|
||||
} else {
|
||||
message->id.is_extended = false;
|
||||
message->id.id = (rx_mailbox->RIR >> 21) & 0x7FF;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Get data length */
|
||||
message->length = rx_mailbox->RDTR & CAN_RDT0R_DLC;
|
||||
|
||||
/* Get data */
|
||||
uint32_t data_low = rx_mailbox->RDLR;
|
||||
uint32_t data_high = rx_mailbox->RDHR;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < message->length; i++) {
|
||||
if (i < 4) {
|
||||
message->data[i] = (data_low >> (i * 8)) & 0xFF;
|
||||
} else {
|
||||
message->data[i] = (data_high >> ((i - 4) * 8)) & 0xFF;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Release FIFO */
|
||||
CAN1->RF0R |= CAN_RF0R_RFOM0;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* GPIO HAL Implementation */
|
||||
void hal_gpio_init(uint8_t port, uint8_t pin, GpioMode_t mode) {
|
||||
GPIO_TypeDef* gpio_port = get_gpio_port(port);
|
||||
|
||||
if (gpio_port == NULL) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Enable GPIO clock */
|
||||
RCC->AHB1ENR |= (1 << port);
|
||||
|
||||
/* Configure mode */
|
||||
uint32_t moder_value = 0;
|
||||
switch (mode) {
|
||||
case GPIO_MODE_INPUT:
|
||||
moder_value = 0x00;
|
||||
break;
|
||||
case GPIO_MODE_OUTPUT:
|
||||
moder_value = 0x01;
|
||||
break;
|
||||
case GPIO_MODE_ALTERNATE:
|
||||
moder_value = 0x02;
|
||||
break;
|
||||
case GPIO_MODE_ANALOG:
|
||||
moder_value = 0x03;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
gpio_port->MODER &= ~(0x03 << (pin * 2));
|
||||
gpio_port->MODER |= (moder_value << (pin * 2));
|
||||
}
|
||||
|
||||
void hal_gpio_write(uint8_t port, uint8_t pin, bool value) {
|
||||
GPIO_TypeDef* gpio_port = get_gpio_port(port);
|
||||
|
||||
if (gpio_port == NULL) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (value) {
|
||||
gpio_port->BSRR = (1 << pin);
|
||||
} else {
|
||||
gpio_port->BSRR = (1 << (pin + 16));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool hal_gpio_read(uint8_t port, uint8_t pin) {
|
||||
GPIO_TypeDef* gpio_port = get_gpio_port(port);
|
||||
|
||||
if (gpio_port == NULL) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return (gpio_port->IDR & (1 << pin)) != 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* UART HAL Implementation */
|
||||
int hal_uart_init(uint8_t instance, UartConfig_t* config) {
|
||||
USART_TypeDef* uart = get_uart_instance(instance);
|
||||
|
||||
if (uart == NULL) {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Enable clock */
|
||||
if (instance == 0) {
|
||||
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_USART1EN;
|
||||
} else {
|
||||
RCC->APB1ENR |= (RCC_APB1ENR_USART2EN << (instance - 1));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Configure baudrate */
|
||||
uint32_t clock = (instance == 0 || instance == 5) ? APB2_CLOCK : APB1_CLOCK;
|
||||
uart->BRR = clock / config->baudrate;
|
||||
|
||||
/* Configure control registers */
|
||||
uart->CR1 = USART_CR1_TE | USART_CR1_RE | USART_CR1_UE;
|
||||
|
||||
if (config->data_bits == UART_DATA_BITS_9) {
|
||||
uart->CR1 |= USART_CR1_M;
|
||||
}
|
||||
|
||||
uart->CR2 = 0;
|
||||
if (config->stop_bits == UART_STOP_BITS_2) {
|
||||
uart->CR2 |= USART_CR2_STOP_1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Enable interrupts */
|
||||
if (config->enable_rx) {
|
||||
uart->CR1 |= USART_CR1_RXNEIE;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Helper functions */
|
||||
static GPIO_TypeDef* get_gpio_port(uint8_t port) {
|
||||
switch (port) {
|
||||
case 0: return GPIOA;
|
||||
case 1: return GPIOB;
|
||||
case 2: return GPIOC;
|
||||
case 3: return GPIOD;
|
||||
case 4: return GPIOE;
|
||||
case 5: return GPIOF;
|
||||
case 6: return GPIOG;
|
||||
case 7: return GPIOH;
|
||||
default: return NULL;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
static USART_TypeDef* get_uart_instance(uint8_t instance) {
|
||||
switch (instance) {
|
||||
case 0: return USART1;
|
||||
case 1: return USART2;
|
||||
case 2: return USART3;
|
||||
case 3: return UART4;
|
||||
case 4: return UART5;
|
||||
case 5: return USART6;
|
||||
default: return NULL;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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