Tiny4412之串口（Uart）驱动编写

一：tiny4412串口驱动编写

　　1、串口通信简介

　　串口通信指串口按位（bit）发送和接收字节，串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线 接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2 米；而对于串口而言，长度可达1200米。

　　串口通信所采用的通信协议为RS-232，RS-232通信方式允许简单连接三线：Tx、Rx和地线。但是对于数据传输，双方必须对数据定时采用使用相同的波特率。RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也 可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。

　　2、串口的通信基本模型如下图所示：

TXD:发送数据

RXD:接收数据

GND:地线

串口驱动跟其他外设的驱动配置流程差不多，大概分为如下几步：

（1）查看电路图，配置相应的gpio功能引脚

（2）配置串口控制器的相应寄存器

（3）测试串口接收、发送

今天用的是第一个串口com0，下面是电路图：

找到相应的gpio功能引脚

下面是串口工作的整个模式图：

下面是串口控制器相应的寄存器：

今天我们实验用到的几个主要的寄存器是：

ULCON0：数据格式控制寄存器（配置数据位，停止位，校验位等）；

UCON0：串口控制开关

UTXH0：发送数据

URXH0：接收数据

UTRSTAT0:数据收发状态寄存器

UBRDIV0，UFRACVAL0：配置波特率的

下面是uart所需要的工作得时钟频率，以及比特率计算公式：

经过计算uart所采用的SCLK_UART为100M

UBRDIV0=(100000000)/(115200 x16) - 1 = 53.3=53=0x35;

UFRACVAL0= 4;

下面具体测试代码：

#ifndef __REGS_H
#define __REGS_H

#define gpa0base  0x11400000
#define GPA0CON      (*(volatile unsigned long *)(gpa0base + 0x0000))

#define uart0base  0x13800000
#define ULCON0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0000)) 
#define UCON0     (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0004)) 
#define UFCON0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0008)) 
#define UMCON0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x000C)) 
#define UTRSTAT0  (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0010)) 
#define UERSTAT0  (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0014)) 
#define UFSTAT0   (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0018)) 
#define UMSTAT0   (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x001C)) 
#define UTXH0     (*(volatile unsigned char *)(uart0base + 0x0020)) 
#define URXH0     (*(volatile unsigned char *)(uart0base + 0x0024)) 
#define UBRDIV0   (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0028)) 
#define UFRACVAL0 (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x002C)) 
#define UINTP0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0030)) 
#define UINTSP0   (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0034)) 
#define UINTM0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0038)) 

#define uart3base  0x13830000
#define ULCON3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0000)) 
#define UCON3     (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0004)) 
#define UFCON3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0008)) 
#define UMCON3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x000C)) 
#define UTRSTAT3  (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0010)) 
#define UERSTAT3  (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0014)) 
#define UFSTAT3   (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0018)) 
#define UMSTAT3   (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x001C)) 
#define UTXH3     (*(volatile unsigned char *)(uart3base + 0x0020)) 
#define URXH3     (*(volatile unsigned char *)(uart3base + 0x0024)) 
#define UBRDIV3   (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0028)) 
#define UFRACVAL3 (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x002C)) 
#define UINTP3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0030)) 
#define UINTSP3   (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0034)) 
#define UINTM3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0038)) 

#endif //__REGS_H

#ifndef __UART_H
#define __UART_H

void uart_init();
void set_gpio();
void show_serial();
void myputc(unsigned char c);
unsigned char mygetc(void);
void myputs(unsigned char *str);
void mygets(unsigned char *str);

#endif //__UART_H

#include "regs.h"
#include "uart.h"

int main()
{
    set_gpio();
    uart_init();
    show_serial();
    return 0;
}

void show_serial()
{
    /*循环进行数据收发*/
    unsigned char cmd[512];
    while(1) {
        myputs("[root@dream]#");
        mygets(cmd);
        myputs(cmd);
        myputs("\n");
    }
    
}

void myputc(unsigned char c)
{
    while(!(UTRSTAT0 & (1 << 1)));//等待buffer为空，再发送字符
    UTXH0 = c;
}
unsigned char mygetc(void)
{
    unsigned char ch;
    while(!(UTRSTAT0 & 1));//等待buffer不为空
    ch = URXH0;
    
    return ch;
}

void myputs(unsigned char *str)
{
    while(*str) {
        myputc(*str);
        if(*str == '\n')
            myputc('\r');
        str++;
    }
}

void mygets(unsigned char *str)
{
    unsigned char ch;
    while(1) {
        ch = mygetc();//获取字符
        myputc(ch);
        if(ch == '\r') {
            myputc('\n');
            break;
        }
        *str = ch;
        str++;
    }
    *str = 0;
}

void set_gpio()
{
     /*0x2 = UART_0_RXD
       *0x2 = UART_0_TXD*/
    GPA0CON &= ~0xff; 
    GPA0CON |= 0x22;
}

void uart_init()
{
    /*step 1:数据格式控制*/
    ULCON0 = 3; /*8bit data 1bit stop no parity*/
    /*step 2: uart 开关*/
    UCON0 = 1 | (1 << 2);
    /*step 3: set Baud-rate*/
    UBRDIV0 = 0x35;
    UFRACVAL0 = 0x4;
    /*step 4: 数据收发缓存*/
    //UTXH0
    //URXH0
    /*step 5：数据收发状态寄存器*/    
    //UTRSTAT0
}