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研发客服实验 —— UART数据收发实验
1. 看原理图确定UART硬件如何连接
由原理图可以看出，JZ2440开发板上将三个串口全部引出，其中UART0设置了板载的USB转串口电路，只需连接板上的USB口就可以，所以接下来我们使用UART0进行数据收发实验。
2. 看芯片手册设置引脚复用功能（GPHCON）、开启片内上拉（GPHUP）
由原理图可以看出，UART0的引脚是：
GPH2：TXD0
GPH3：RXD0
这两个引脚都是普通的GPIO口，所以需要设置引脚复用功能，作为串口UART0的引脚：
在【嵌入式系统通信协议②】EIA RS-232C串口总线标准(https://blog.csdn.net/Mculover666/article/details/88227893)一文中讲解通信协议的时候讲过，串口的两根信号线在空闲的时候需要保持高电平，所以要开启这两个引脚的片内上拉电阻：
3. 看芯片手册设置串口
3.1.设置串口数据帧格式（ULCONn）
3.2.设置串口（UCONn）
3.2.1.设置串口波特率产生器的时钟源（[11:10]）
之前在【S3C2440⑤】S3C2440时钟体系(https://blog.csdn.net/Mculover666/article/details/88169727)中进行实验设置了时钟PCLK=50Mhz，所以在此基础上选择PCLK作为串口UART0的波特率发生器的时钟来源：
3.2.2.设置发送/接收数据模式（[3:0]）
为了简单起见，不使用中断模式和DMA模式，直接采用查询模式（polling mode）：
3.3.设置波特率（UBRDIVn）
波特率由UBRDIVn寄存器决定，这个寄存器的值该取多少呢？公式如下：
比如，这里PCLK = 50Mhz，想要设置波特率为115200bit/s：
代码语言：javascript
复制
UBRDIVn = (int)(50000000/(115200*16)) - 1 = (int)(50000000/1843200) - 1 = (int)(27.13) - 1 = 27 - 1 = 26
3.4.数据发送/接收缓存寄存器（UTXHn和URXHn）
其中最重要的是，在使用指针访问这个寄存器的时候，不能使用int型指针，因为int型指针访问的是4个字节的数据，而此处只能访问一个字节数据，所以要使用char型指针：
代码语言：javascript
UBRDIVn = (int)(50000000/(115200*16)) - 1
= (int)(50000000/1843200) - 1
= (int)(27.13) - 1
= 27 - 1
= 26
3.5.发送/接收状态寄存器
4. 编写代码
4.1.启动文件start.s
和之前相同。
4.2.驱动文件bsp_uart_scan.c/bsp_uart_scan.h
bsp_uart_scan.h
代码语言：javascript
#ifndef _BSP_UART_SCAN_H_
#define _BSP_UART_SCAN_H_
void uart0_init();
int putchar(int c);
int getchar(void);
int puts(const char *s);
#endif /* _BSP_UART_SCAN_H_ */
bsp_uart_scan.c
代码语言：javascript
/**
* @ file bsp_uart_scan.c
* @ breif uart0驱动
* @ note 查询方式
* @ author mculover666
* @ date 2019/3/7
*/
# include "bsp_uart_scan.h"
# include "s3c2440.h"
/**
* @ brief 串口0初始化
* @ param 无
* @ retval 无
* @ note 115200,8N1
*/
void uart0_init()
{
/* 初始化uart0使用的引脚 */
//GPH2-TXD0,GPH3-RXD0
GPHCON &= ~(3<<(2*2) | (3<<(2*3)));
GPHCON |= (2<<(2*2)) | (2<<(2*3));
//开启GPH2、GPH3上拉
GPHUP &= ~((1<<2) | (1<<3));
/* 设置数据格式: 8N1 */
ULCON0 = 0x03;
/* 设置串口 */
// 使用PCLK作为串口时钟源，发送和接收均为查询模式
UCON0 = 0x0005;
/* 设置波特率为115200bit/s(PCLK = 50Mhz) */
//UBRDIVn = (int)(50000000/(115200*16)) - 1 = 26
UBRDIV0 = 26;
}
/**
* @ brief 串口发送一个字节的数据
* @ param c-要发送的数据
* @ retval 无
* @ note 映射到串口0
*/
int putchar(int c)
{
/* 在发送数据之前检查是否处于发送完成状态 */
while(!(UTRSTAT0 & 0x06));
UTXH0 = (unsigned char)c;
return 0;
}
/**
* @ brief 串口接收一个字节的数据
* @ param 无
* @ retval int
* @ note 映射到串口0
*/
int getchar(void)
{
while (!(UTRSTAT0 & (0x01)));
return URXH0;
}
/**
* @ brief 串口发送字符串
* @ param s
* @ retval 无
* @ note 映射到串口0
*/
int puts(const char *s)
{
while(*s)
{
putchar(*s);
s++;
}
return 0;
}
4.3.驱动测试文件main.c
代码语言：javascript
/**
* @ breif 测试uart0驱动程序：bsp_uart_scan.c
* @ author mculover666
* @ date 2019/3/7
*/
# include "bsp_uart_scan.h"
int main(void)
{
unsigned char recv_data;
//初始化uar0:115200,8N1
uart0_init();
//测试发送字符串
puts("Hello,World.I am mculover666.rn");
while(1)
{
recv_data = getchar();
putchar(recv_data);
}
}
5. 编译代码
使用makefile构建编译，在之前的基础上进行修改，如下：
代码语言：javascript
TARGET = uart
CFLAGS = -Wall #输出所有warning
$(TARGET).bin:$(TARGET).elf
arm-linux-objcopy -O binary -S $(TARGET).elf $(TARGET).bin
#注意：启动文件必须第一个链接
$(TARGET).elf:start.o bsp_uart_scan.o main.o
arm-linux-ld -Ttext 0 start.o bsp_uart_scan.o main.o -o $(TARGET).elf
start.o:start.s
arm-linux-gcc -c start.s $(CFLAGS) -o start.o
bsp_uart_scan.o:bsp_uart_scan.c
arm-linux-gcc -c bsp_uart_scan.c $(CFLAGS) -o bsp_uart_scan.o
main.o:main.c
arm-linux-gcc -c main.c $(CFLAGS) -o main.o
clean:
rm -rf *.o *.elf *.bin
download_to_nand:
#下载到nand flash
oflash 0 1 0 0 0 $(TARGET).bin
6. 下载运行
这里使用SerialPort Utility软件进行测试：
7.实验总结
历经三天，终于完成了本实验，通过该实验：
从嵌入式系统的角度来说：掌握了RS-232C串口总线通信标准，包括其物理层和协议层，针对现在的情况主要使用其改进版，它的协议简单，在嵌入式系统中被大量使用，但是也有缺点，就是传输距离短，在15m左右；
从S3C2440这颗芯片来说：掌握了其UART设备的使用。