uart串口发送---那些年我们一起玩mini2440(arm9)裸机
Uart工作原理:
数据通信方式为:并行通信与串行通信两种:
§并行通信:利用多条数据线将数据的各位同时传送。
它的特点是:传输速度快,是用于短距离通信;
§串行通信:利用一条数据线将数据一位位地顺序传送。
特点是通信线路简单,利用简单的线缆就实现通信,低成本,是用于远距离通信。
异步通信:
ª异步通信:以一个字符为传输单位,通过两个字符间的时间间隔是不固定的,然而同一字符中的两个相邻位之间的时间间隔是固定的。
ª通信协议:是指通信双方约定的一些规则。在异步通讯时,对数据格式有如下约定:规定有空闲位、起始位、资料位、奇偶校验位、停止位。
UART驱动程序设计
UART初始化:1.发送数据;2.接收数据;
UART初始化:1.设置波特率; 2.设置数据传输格式;3.选择通道工作模式;
一.设置波特率:(UBRDIV)
在s3c2440中,通过UBRDIV(p352)寄存器可以设定UART的波特率。Uart0、Uart1、Uart2分别对应UBRDIV0,UBRDIV1、UBRDIV2
到底UBRDIV寄存器中的值与波特率有何关系?
UBRDIV=(int)(UART clock / (buad rate *16))-1
(UART clock:PCLK or FCLK/ n or UEXTCLK)
如波特率为115200bps,UART时钟为40MHZ
UBRDIV =(int) (40MHZ /(115200*16))-1
二.设置数据传输格式(ULCON)
在s3c2440中,通过ULCON(page341),可以设置传输格式(有多少个数据位、是否使用校验位、是奇校验还是偶校验,有多少个停止位、是否使用流量控制)
Uart0、Uart1、Uart2分别对应ULCON0、ULCON1、ULCON2.
三.设置通道工作模式(UCON)
在s3c2440中,通过UCON(page342),可以设置UART通道的工作模式,(中断模式、查询模式、或DMA模式)
Uart0、Uart1、Uart2分别对应UCON0、UCON1、UCON2.
这三步都属于初始化:初始化完成之后à发送或/接收数据
发送数据:
将要发送的数据写UTXHn, UART会将保存到缓冲区中,并自动发出去。
UTXH0、UTXH1、UTXH2
接收数据:
当UART收到数据时(UTRSTATn寄存器bit[0]被置1),CPU读取URXHn寄存器,即可获得数据。
URXH0、URXH1、URXH2寄存器中读取数据
pasting
- Main.c
- <span style="color:#000000;">#define GLOBAL_CLK 1
- #include <stdlib.h>
- #include <string.h>
- #include "def.h"
- #include "option.h"
- #include "2440addr.h"
- #include "2440lib.h"
- #include "2440slib.h"
- #include "mmu.h"
- #include "profile.h"
- #include "memtest.h"
- static void cal_cpu_bus_clk(void);
- void Set_Clk(void);
- /*************************************************
- Function name: delay
- Parameter : times
- Description :延时函数
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- void delay(int times)
- {
- int i,j;
- for(i=0;i<times;i++)
- for(j=0;j<400;j++);
- }
- /*************************************************
- Function name: Main
- Parameter : void
- Description : 主功能函数,实现了串口的收发功能
- 首先想串口发送十次“hello world”,
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- void Main(void)
- {
- int i;
- int Scom=0;
- Set_Clk();
- beep_init();
- /*设置波特率、数据位、停止位、校验位*/
- Uart_Init(0,115200);
- Uart_Select(Scom);
- for(i=0;i<10;i++)
- Uart_Printf("\nHello World!\n");
- while(1)
- {
- while(Uart_GetKey()=='r')
- {
- for(i=0;i<10;i++)
- beep_run();
- Uart_Printf("\nBeep Quit!\n");
- }
- }
- }
- /*************************************************
- Function name: Set_Clk()
- Parameter : void
- Description : 设置CPU的时钟频率
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- void Set_Clk(void)
- {
- int i;
- U8 key;
- U32 mpll_val = 0 ;
- i = 2 ; //don't use 100M!
- //boot_params.cpu_clk.val = 3;
- switch ( i ) {
- case 0: //200
- key = 12;
- mpll_val = (92<<12)|(4<<4)|(1);
- break;
- case 1: //300
- key = 13;
- mpll_val = (67<<12)|(1<<4)|(1);
- break;
- case 2: //400
- key = 14;
- mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
- break;
- case 3: //440!!!
- key = 14;
- mpll_val = (102<<12)|(1<<4)|(1);
- break;
- default:
- key = 14;
- mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
- break;
- }
- //init FCLK=400M, so change MPLL first
- ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3); //set the register--rMPLLCON
- ChangeClockDivider(key, 12); //the result of rCLKDIVN [0:1:0:1] 3-0 bit
- cal_cpu_bus_clk(); //HCLK=100M PCLK=50M
- }
- /*************************************************
- Function name: cal_cpu_bus_clk
- Parameter : void
- Description : 设置PCLK\HCLK\FCLK的频率
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- static void cal_cpu_bus_clk(void)
- {
- static U32 cpu_freq;
- static U32 UPLL;
- U32 val;
- U8 m, p, s;
- val = rMPLLCON;
- m = (val>>12)&0xff;
- p = (val>>4)&0x3f;
- s = val&3;
- //(m+8)*FIN*2不要超出32位数!
- FCLK = ((m+8)*(FIN/100)*2)/((p+2)*(1<<s))*100; //FCLK=400M FIN=12000000
- val = rCLKDIVN;
- m = (val>>1)&3;
- p = val&1;
- val = rCAMDIVN;
- s = val>>8;
- switch (m) {
- case 0:
- HCLK = FCLK;
- break;
- case 1:
- HCLK = FCLK>>1;
- break;
- case 2:
- if(s&2)
- HCLK = FCLK>>3;
- else
- HCLK = FCLK>>2;
- break;
- case 3:
- if(s&1)
- HCLK = FCLK/6;
- else
- HCLK = FCLK/3;
- break;
- }
- if(p)
- PCLK = HCLK>>1;
- else
- PCLK = HCLK;
- if(s&0x10)
- cpu_freq = HCLK;
- else
- cpu_freq = FCLK;
- val = rUPLLCON;
- m = (val>>12)&0xff;
- p = (val>>4)&0x3f;
- s = val&3;
- UPLL = ((m+8)*FIN)/((p+2)*(1<<s));
- UCLK = (rCLKDIVN&8)?(UPLL>>1):UPLL;
- }
- </span>
2440lib.c
pasting
- #include "def.h"
- #include "option.h"
- #include "2440addr.h"
- #include "2440lib.h"
- #include "2440slib.h"
- #include <stdarg.h>
- #include <string.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <ctype.h>
- static int whichUart=0;
- void Port_Init0(void) //IO端口初始化
- {
- //*** PORT H GROUP
- //Ports : GPH10 GPH9 GPH8 GPH7 GPH6 GPH5 GPH4 GPH3 GPH2 GPH1 GPH0 //Signal : CLKOUT1 CLKOUT0 UCLK nCTS1 nRTS1 RXD1 TXD1 RXD0 TXD0 nRTS0 nCTS0
- //Binary : 10 , 10 10 , 11 11 , 10 10 , 10 10 , 10 10
- rGPHCON = 0x00faaa;
- rGPHUP = 0x7ff; // The pull up function is disabled GPH[10:0]
- }
- void Uart_Init(int pclk,int baud)
- {
- int i;
- if(pclk == 0)
- pclk = PCLK;
- rUFCON0 = 0x0; //UART channel 0 FIFO control register, FIFO disable
- rUMCON0 = 0x0; //UART chaneel 0 MODEM control register, AFC disable(AFC:流量控制)
- //UART0
- rULCON0 = 0x3; //Line control register : Normal,No parity,1 stop,8 bits
- // [10] [9] [8] [7] [6] [5] [4] [3:2] [1:0]
- // Clock Sel, Tx Int, Rx Int, Rx Time Out, Rx err, Loop-back, Send break, Transmit Mode, Receive Mode
- // 0 1 0 , 0 1 0 0 , 01 01
- // PCLK Level Pulse Disable Generate Normal Normal Interrupt or Polling
- rUCON0 = 0x245; // Control register
- rUBRDIV0=( (int)(pclk/16./baud+0.5) -1 ); //Baud rate divisior register 0
- for(i=0;i<100;i++);
- }
- //===================================================================
- void Uart_Select(int ch)
- {
- whichUart = ch;
- }
- //=====================================================================
- void Uart_SendByte(int data)
- {
- if(whichUart==0)
- {
- if(data=='\n')
- {
- while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
- // Delay(1); //because the slow response of hyper_terminal
- WrUTXH0('\r');
- }
- while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)); //不为换行符时,Wait until THR is empty.
- // Delay(1);
- WrUTXH0(data);//往寄存器写数据
- }
- else if(whichUart==1)
- {
- if(data=='\n')
- {
- while(!(rUTRSTAT1 & 0x2));
- //Delay(1); //because the slow response of hyper_terminal
- rUTXH1 = '\r';
- }
- while(!(rUTRSTAT1 & 0x2)); //Wait until THR is empty.
- //Delay(1);
- rUTXH1 = data;
- }
- else if(whichUart==2)
- {
- if(data=='\n')
- {
- while(!(rUTRSTAT2 & 0x2));
- //Delay(1); //because the slow response of hyper_terminal
- rUTXH2 = '\r';
- }
- while(!(rUTRSTAT2 & 0x2)); //Wait until THR is empty.
- //Delay(1);
- rUTXH2 = data;
- }
- }
- //====================================================================
- void Uart_SendString(char *pt)
- {
- while(*pt)
- Uart_SendByte(*pt++);
- }
- //=====================================================================
- //If you don't use vsprintf(), the code size is reduced very much.
- void Uart_Printf(char *fmt,...)
- {
- va_list ap;
- char string[256];
- va_start(ap,fmt);//va_start、 va_end成对出现,ap指向fmt之后的参数
- vsprintf(string,fmt,ap);//把ap之后的参数拷贝进string
- Uart_SendString(string);
- va_end(ap);
- }
中断方式,串口发送:
pasting
- #define GLOBAL_CLK 1
- #include <stdlib.h>
- #include <string.h>
- #include "def.h"
- #include "option.h"
- #include "2440addr.h"
- #include "2440lib.h"
- #include "2440slib.h"
- #include "mmu.h"
- #include "profile.h"
- #include "memtest.h"
- void Uart0INT_init(void);
- static void __irq IRQ_ISR_UART0(void);
- void Set_Clk(void);
- static void cal_cpu_bus_clk(void);
- /*************************************************
- Function name: delay
- Parameter : times
- Description : 延时函数
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- void delay(int times)
- {
- int i,j;
- for(i=0;i<times;i++)
- for(j=0;j<400;j++);
- }
- /*************************************************
- Function name: Main
- Parameter : void
- Description : 主功能函数
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- int Main(void)
- {
- Set_Clk();
- MMU_Init();
- Uart0INT_init();
- return 0 ;
- }
- /*************************************************
- Function name: Uart0INT_init()
- Parameter : void
- Description : 中断初始化函数,用于配置中断所需要的
- 几个寄存器
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- void Uart0INT_init(void)
- {
- Uart_Init( 0,115200);
- Uart_Select(0);
- rPRIORITY = 0x00000000; /*默认优先级*/
- rINTMOD = 0x00000000; /*默认IRQ中断*/
- /*清中断*/
- ClearSubPending(BIT_SUB_RXD0);
- ClearPending(BIT_UART0);
- /*设置UART的ISR*/
- pISR_UART0 = (U32)IRQ_ISR_UART0;
- EnableIrq(BIT_UART0);
- EnableSubIrq(BIT_SUB_RXD0);
- }
- /*************************************************
- Function name: IRQ_ISR_UART0()
- Parameter : void
- Description : 中断服务子程序,该子程序的作用就是把
- 串口收到的数据发送到超级终端。
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- static void __irq IRQ_ISR_UART0(void)
- {
- if(rSUBSRCPND & 0x1)
- {
- rUTXH0 = rURXH0; /*这里没考虑回车*/
- ClearSubPending(BIT_SUB_RXD0);
- }
- ClearPending(BIT_UART0);
- }
- /*************************************************
- Function name: Set_Clk()
- Parameter : void
- Description : 设置CPU的时钟频率
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- void Set_Clk(void)
- {
- int i;
- U8 key;
- U32 mpll_val = 0 ;
- i = 2 ; //don't use 100M!
- //boot_params.cpu_clk.val = 3;
- switch ( i ) {
- case 0: //200
- key = 12;
- mpll_val = (92<<12)|(4<<4)|(1);
- break;
- case 1: //300
- key = 13;
- mpll_val = (67<<12)|(1<<4)|(1);
- break;
- case 2: //400
- key = 14;
- mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
- break;
- case 3: //440!!!
- key = 14;
- mpll_val = (102<<12)|(1<<4)|(1);
- break;
- default:
- key = 14;
- mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
- break;
- }
- //init FCLK=400M, so change MPLL first
- ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3); //set the register--rMPLLCON
- ChangeClockDivider(key, 12); //the result of rCLKDIVN [0:1:0:1] 3-0 bit
- cal_cpu_bus_clk(); //HCLK=100M PCLK=50M
- }
- /*************************************************
- Function name: cal_cpu_bus_clk
- Parameter : void
- Description : 设置PCLK\HCLK\FCLK的频率
- Return : void
- Argument : void
- Autor & date : Daniel
- **************************************************/
- static void cal_cpu_bus_clk(void)
- {
- static U32 cpu_freq;
- static U32 UPLL;
- U32 val;
- U8 m, p, s;
- val = rMPLLCON;
- m = (val>>12)&0xff;
- p = (val>>4)&0x3f;
- s = val&3;
- //(m+8)*FIN*2不要超出32位数!
- FCLK = ((m+8)*(FIN/100)*2)/((p+2)*(1<<s))*100; //FCLK=400M FIN=12000000
- val = rCLKDIVN;
- m = (val>>1)&3;
- p = val&1;
- val = rCAMDIVN;
- s = val>>8;
- switch (m) {
- case 0:
- HCLK = FCLK;
- break;
- case 1:
- HCLK = FCLK>>1;
- break;
- case 2:
- if(s&2)
- HCLK = FCLK>>3;
- else
- HCLK = FCLK>>2;
- break;
- case 3:
- if(s&1)
- HCLK = FCLK/6;
- else
- HCLK = FCLK/3;
- break;
- }
- if(p)
- PCLK = HCLK>>1;
- else
- PCLK = HCLK;
- if(s&0x10)
- cpu_freq = HCLK;
- else
- cpu_freq = FCLK;
- val = rUPLLCON;
- m = (val>>12)&0xff;
- p = (val>>4)&0x3f;
- s = val&3;
- UPLL = ((m+8)*FIN)/((p+2)*(1<<s));
- UCLK = (rCLKDIVN&8)?(UPLL>>1):UPLL;
- }
起始位:先发一个逻辑“0”信号,表示传输字符的开始;
数据位:紧接在起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7、8等,从最低位开始传送,靠时钟定位。
奇偶校验位:数据位加上这一位后,使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或(奇校验),以此校验数据传送的正确性。
停止位:它是一个字符数据的结束标志。
空闲位:处于逻辑“1”状态,表示当前线路没有数据传送。
波特率:
是衡量数据传送率的指标:记录每秒中传送的二进制位数。例如:数据传送速率为120字符、每秒。而每一个字符为10位,则其传送的波特率为10*120=1200位/秒=1200波特率
UART基本原理
通用异步收发器,简称UART,即“Universal Asynchronous Receiver Transmitter”,它用来传输串行数据;
发送数据时:
CPU将并行数据写入UART,UART按照一定的格式在一根电线上串行发出;
接收数据时:
UART检测另一根电线上的信号,将串行数据放在缓冲区中,CPU可读取UART获得的这些数据。