LCD实验学习笔记(九):UART

发布时间:2023-06-15  

s3c2440包含三个通用异步收发器,可工作于中断模式或DMA模式。每个UART包含两个64字节的FIFOs用于接收和发送数据。可编程设置波特率、1或2个停止位,5/6/7/8个数据位和奇偶校验状态。


串口线一般是3条,TxD,RxD,Gnd,即发送线,接收线和地线。

数据传送之前,UART之间约定好传输速率(每位所占据的时间,其倒数沩波特率)、数据传输的格式(多少个数据位、是否使用校验位、奇校验还是偶校验、多少个停止位)。

发送数据时,CPU先将数据写入发送FIFO,UART会自动将FIFO中的数据复制发送移位器(Transmit Shifter)中,发送移位器将数据一位一位的发送到TxDn数据线上。接收则过程相反。


使用UART:

1,将涉及的管脚设为UART功能。比如UART0,GPH2、GPH3分别用作TxD0和RxD0,要设置GPHCON寄存器,将两个引脚功能设为TxD0、RxD0。

2,设置波特率。UBRDIVn寄存器的值对应三个UART通道的波特率。UBRDIVn=(int)(UART clock/(buad rate *16))-1。这个公式计算出来的值不一定是整数,误差<1.87%就可以。误差计算公式(略)。

 3,设置传输格式。在ULCON0n寄存器中设置,[1:0]为数据宽度(0b00为5位,0b01为6位,0b10为7位,0b11为8位),[2]为停止位(0为一个,1为两个),[5:3]为校验方法(0xx无校验,100奇校验,101偶校验,110强制1,111强制0)。

4,设置时钟源、中断方式。在UCONn中设置。[1:0]设置接收模式(00禁止,01中断或查询,其他为DMA),[3:2]设置接收模式(01中断或查询模式),[10]设为0为选择PCLK时钟源。

5,设置FIFO。UFCONn寄存器用于设置是否使用FIFO,设置FIFO触发阈值。读取UFSTATn寄存器可以知道FIFO是否已满、有多少数据。

6,UMCOMn和UMSTATn用于流量控制(实验中未用)。

7,状态查询。UTRSTATn寄存器表示数据是否已发送完毕、是否已经接收数据。[0]是接收缓冲区数据状态位,在接收到数据时会自动设为1;[1]是发送缓冲区空标志位,当发送缓冲区无数据时自动设为1;[2]为发送区空标志位,当发送缓冲区中没有数据,且最后一个数据已发送出去时,自动设为1。数据缓冲区就是FIFO,在不使用FIFO时,可以认为其深度为1。

8,当有错误发生时,UERSTATn寄存器的[0]~[3]为1分别表示不同的错误,读取这个寄存器,它会自动清0。

9,发送数据操作:将数据写入UTXHn寄存器,UART会自动把数据保存到缓冲区,并自动发送。

10,数据接收:当UART接收到数据时,CPU读取URXHn寄存器,即可获得数据。

 示例代码:对UART初始化,读取输入数据并回发


#define GPHCON              (*(volatile unsigned long *)0x56000070)

#define GPHDAT              (*(volatile unsigned long *)0x56000074)

#define GPHUP               (*(volatile unsigned long *)0x56000078)

/*UART registers*/

#define ULCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000000)

#define UCON0               (*(volatile unsigned long *)0x50000004)

#define UFCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000008)

#define UMCON0              (*(volatile unsigned long *)0x5000000c)

#define UTRSTAT0            (*(volatile unsigned long *)0x50000010)

#define UTXH0               (*(volatile unsigned char *)0x50000020)

#define URXH0               (*(volatile unsigned char *)0x50000024)

#define UBRDIV0             (*(volatile unsigned long *)0x50000028)

#define TXD0READY (1<<2)
#define RXD0READY (1)

#define PCLK 50000000 // init.c中的clock_init函数设置PCLK为50MHz
#define UART_CLK PCLK // UART0的时钟源设为PCLK
#define UART_BAUD_RATE 115200 // 波特率
#define UART_BRD ((UART_CLK / (UART_BAUD_RATE * 16)) - 1)

void uart0_init(void);

void putc(unsigned char c);

unsigned char getc(void);

int isDigit(unsigned char c);

int isLetter(unsigned char c);

/*
* 初始化UART0
* 115200,8N1,无流控
*/
void uart0_init(void)
{
  GPHCON |= 0xa0; // GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0  
  GPHUP = 0x0c; // GPH2,GPH3内部上拉禁用(默认值是启用的)

  ULCON0 = 0x03; // 8N1(8个数据位,无较验,1个停止位)
  UCON0 = 0x05; // 中断或查询方式,UART时钟源为PCLK
  UFCON0 = 0x00; // 不使用FIFO
  UMCON0 = 0x00; // 不使用流控
  UBRDIV0 = UART_BRD; // 波特率为115200
}

/*
* 发送一个字符
*/
void putc(unsigned char c)
{
  /* 等待,直到发送缓冲区中的数据已经全部发送出去 */
  while (!(UTRSTAT0 & TXD0READY));
  /* 向UTXH0寄存器中写入数据,UART即自动将它发送出去 */
  UTXH0 = c;
}

/*
* 接收字符
*/
unsigned char getc(void)
{
  /* 等待,直到接收缓冲区中的有数据 */
  while (!(UTRSTAT0 & RXD0READY));
  /* 直接读取URXH0寄存器,即可获得接收到的数据 */
  return URXH0;
}

/*
* 判断一个字符是否数字
*/
int isDigit(unsigned char c)
{
  if (c >= '0' && c <= '9')
    return 1;
  else
  return 0;
}

/*
* 判断一个字符是否英文字母
*/
int isLetter(unsigned char c)
{
  if (c >= 'a' && c <= 'z')
    return 1;
  else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
    return 1;
  else
    return 0;
}


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