串口——————朱老师物联网大讲堂

1.7.6.S5PV210串行通信接口详解3
1.7.6.1、串行通信与中断的关系
(1)串口通信分为发送/接收2部分。发送方一般不需要（也可以使用）中断即可完成发送，接收方必须（一般来说必须，也可以轮询方式接收）使用中断来接收。
(2)发送方可以选择使用中断，也可以选择不使用中断。使用中断的工作情景是：发送方先设置好中断并绑定一个中断处理程序，然后发送方丢一帧数据给transmitter，transmitter发送耗费一段时间来发送这一帧数据，这段时间内发送方CPU可以去做别的事情，等transmitter发送完成后会产生一个TXD中断，该中断会导致事先绑定的中断处理程序执行，在中断处理程序中CPU会切换回来继续给transmitter放一帧数据，然后CPU切换离开；不使用中断的工作情景是：发送方事先禁止TXD中断（当然也不需要给相应的中断处理程序了），发送方CPU给一帧数据到transmitter，然后transmitter耗费一段时间来发送这帧数据，这段时间CPU在这等着（CPU没有切换去做别的事情），待发送方发送完成后CPU再给它一帧数据继续发送直到所有数据发完。CPU是怎么知道transmitter已经发送完了？原来是有个状态寄存器，状态寄存器中有一个位叫发送缓冲区空标志，transmitter发送完成（发送缓冲区空了）就会给这个标志位置位，CPU就是通过不断查询这个标志位为1还是0来指导发送是否已经完成的。
(3)因为串口通信是异步的，异步的意思就是说发送方占主导权。也就是说发送方随时想发就能发，但是接收方只有时刻等待才不会丢失数据。所以这个差异就导致发送方可以不用中断，而接收方不得不使用中断模式。


1.7.6.2、210串行通信接口的时钟设计
(1)串口通信为什么需要时钟？因为串口通信需要一个固定的波特率，所以transmitter和receiver都需要一个时钟信号。
(2)时钟信号从哪里来？源时钟信号是外部APB总线（PCLK_PSYS，66MHz）提供给串口模块的（这就是为什么我们说串口是挂在APB总线上的），然后进到串口控制器内部后给波特率发生器（实质上是一个分频器），在波特率发生器中进行分频，分频后得到一个低频时钟，这个时钟就是给transmitter和receiver使用的。
(3)串口通信中时钟的设置主要看寄存器设置。重点的有：寄存器源设置（为串口控制器选择源时钟，一般选择为PCLK_PSYS，也可以是SCLK_UART），还有波特率发生器的2个寄存器。
(4)波特率发生器有2个重要寄存器： UBRDIVn和UDIVSLOTn，其中UBRDIVn是主要的设置波特率的寄存器，UDIVSLOTn是用来辅助设置的，目的是为了校准波特率的。


1.7.7.S5PV210串行通信编程实战1
1.7.7.1、整个程序流程分析
(1)整个串口通信相关程序包含2部分：uart_init负责初始化串口，uart_putc负责发送一个字节
1.7.7.2、串口控制器初始化关键步骤
(1)初始化串口的Tx和Rx引脚所对应的GPIO（查原理图可知Rx和Rx分别对应GPA0_1和GPA0_0）
(2)GPA0CON（0xE0200000），bit[3:0] = 0b0010 bit[7:4] = 0b0010
(3)初始化这几个关键寄存器UCON0 ULCON0 UMCON0 UFCON0 UBRDIV0 UDIVSLOT0
1.7.7.3、主要的几个寄存器
(1 )ULCON0 = 0x3 // 0校验位、8数据位、1停止位
(2)UCON = 0x5 // 发送和接收都是polling mode
(3)UMCON0 = 0x0 // 禁止modem、afc
(4)UFCON0 = 0x0 // 禁止FIFO模式
(5)UBRDIV0和UDIVSLOT0和波特率有关，要根据公式去算的


1.7.7.4、在C源文件中定义访问寄存器的宏
定义好了访问寄存器的宏之后，将来写代码时直接使用即可。


1.7.8.S5PV210串行通信编程实战2
1.7.8.1、串口Tx、Rx对应的GPIO的初始化
给GPA0CON的相应bit位赋值为相应值，用C语言位操作来完成。
1.7.8.2、UCON、ULCON、UMCON、UFCON等主要控制寄存器
依据上节中分析的值进行依次设置即可。
1.7.8.3、波特率的计算和设置
(1)第一步，用PCLK_PSYS和目标波特率去计算DIV_VAL: DIV_VAL = (PCLK / (bps x 16)) ?1
(2)第二步，UBRDIV0寄存器中写入DIV_VAL的整数部分

(3)第三步，用小数部分*16得到1个个数，查表得uBDIVSLOT0寄存器的设置值

PS：计算公式： 波特率设置 DIV_VAL = (PCLK / (bps x 16))-1

// PCLK_PSYS用66.7MHz算 余数0.18
// DIV_VAL = (66700000/(9600*16)-1) = 432.244
rUBRDIV0 = 432;
// (rUDIVSLOT中的1的个数)/16=上一步计算的余数=0.18
// (rUDIVSLOT中的1的个数 = 16*0.244= 3.9 = 4
rUDIVSLOT0 = 0x2222;// 3个1，查官方推荐表得到这个数字

1.7.8.4、串口发送和接收函数的编写

(1)写发送函数，主要发送前要用while循环等待发送缓冲区为空才能发送。

 注意：注意程序中改了波特率后，SecureCRT也要相应修改，不然收不到东西。