【.Net Micro Framework PortingKit – 09】串口驱动

虽然在PC机中，串口渐行渐远，但是在嵌入式领域，串口仍可以说是如日中天，因为它造价低廉、并且编程也比较方便，在没有显示屏或输入设备的系统上，串口更是不可或缺，和超级终端一道，共同解决了信息显示和输入问题。

经过这几天的努力，在Cortex-M3平台上的.Net Micro Framework的NativeSample移植工作就要一个段落了，目前已实现启动代码、SRAM、时钟（RCC）、中断（NVIC）、SysTick、GPIO、串口、NandFlash(FMSC)等相关功能，这些代码可以说是使TinyClr正常工作的最小集合，有了这些工作做铺垫，下一步就可以移植TinyClr了，如果我们采用的Cortex-M3开发板有2M以上的RAM，那么我们的工作到这一步也许是已经完成90%上了，但是由于资源有限，下一步调试必须为Flash版本，所以未知的工作将很多，并且调试也将变得困难，不管怎么我们的.Net Micro Framework PortingKit之旅还将继续，不过，说心里话，由零开始完成这些工作，虽然艰苦，但是收获颇丰，对ARM开发（尤其是Cortex-M3）的理解更是上了一个层次。

好了，下面我们要说一下串口驱动的开发。

和GPIO开发一样，我们仍需在CortexM3.h中编写串口相关的寄存器代码。

struct CortexM3_Usart

{

  static const UINT32  c_MAX_BAUDRATE = 45000000;

  static const UINT32  c_MIN_BAUDRATE = 1200;



  static const UINT32 c_Base1 = 0x40013800;

  static const UINT32 c_Base2 = 0x40004400;

  static const UINT32 c_Base3 = 0x40004800;



  /****/ volatile UINT16 SR;

  static const    UINT16 SR_TXE=((UINT16)0x0080);

  static const    UINT16 SR_TC=((UINT16)0x0040);

  static const    UINT16 SR_RXNE=((UINT16)0x0020);



  UINT16  RESERVED0;

  /****/ volatile UINT16 DR;

  UINT16  RESERVED1;

  /****/ volatile UINT16 BRR;

  UINT16 RESERVED2;

  /****/ volatile UINT16 CR1;

  static const    UINT16 CR1_UE_Set = ((UINT16)0x2000);   //USART Enable Mask

  static const    UINT16 CR1_UE_Reset = ((UINT16)0xDFFF); //USART Disable Mask

  static const    UINT16 CR1_Parity_No = ((UINT16)0x0000);

  static const    UINT16 CR1_Parity_Even = ((UINT16)0x0400);

  static const    UINT16 CR1_Parity_Odd = ((UINT16)0x0600);

  static const    UINT16 CR1_DataBit_8 = ((UINT16)0x0000);

  static const    UINT16 CR1_DataBit_9 = ((UINT16)0x1000);

  static const    UINT16 CR1_Mode_Rx = ((UINT16)0x0004);

  static const    UINT16 CR1_Mode_Tx = ((UINT16)0x0008);

  static const    UINT16 CR1_CLEAR_Mask =  ((UINT16)0xE9F3);

  static const    UINT16 CR1_PEIE = ((UINT16)0x0100);

  static const    UINT16 CR1_TXEIE = ((UINT16)0x0080);

  static const    UINT16 CR1_TCIE = ((UINT16)0x0040);

  static const    UINT16 CR1_RXNEIE = ((UINT16)0x0020);



  UINT16 RESERVED3;

  /****/ volatile UINT16 CR2;

  static const    UINT16 CR2_StopBits_1 = ((UINT16)0x0000);

  static const    UINT16 CR2_StopBits_0_5 = ((UINT16)0x1000);

  static const    UINT16 CR2_StopBits_2 = ((UINT16)0x2000);

  static const    UINT16 CR2_StopBits_1_5 = ((UINT16)0x3000);

  static const    UINT16 CR2_StopBits_Mask= ((UINT16)0xCFFF);  /* USART CR2 STOP Bits Mask */



  UINT16 RESERVED4;

  /****/ volatile UINT16 CR3;

  static const    UINT16 CR3_HardwareFlowControl_None = ((UINT16)0x0000);

  static const    UINT16 CR3_HardwareFlowControl_RTS = ((UINT16)0x0100);

  static const    UINT16 CR3_HardwareFlowControl_CTS = ((UINT16)0x0200);

  static const    UINT16 CR3_HardwareFlowControl_RTS_CTS = ((UINT16)0x0300);

  static const    UINT16 CR3_HardwareFlowControl_Mask = ((UINT16)0xFCFF);



  UINT16  RESERVED5;

  /****/ volatile UINT16 GTPR;

  UINT16  RESERVED6;

};

有了上述代码，我们便可以方便的操作串口寄存器了。

串口的初始化要做如下初始化工作（STM3210E开发板有三个串口，我们以串口1为例来讲述）：

1、  开启串口时钟

    UsartId = CortexM3_NVIC::c_IRQ_Index_USART1;

         RCC.APB2ENR |= CortexM3_RCC::APB2_GPIOA | CortexM3_RCC::APB2_USART1;

2、  激活中断

    if(!CPU_INTC_ActivateInterruptEx( UsartId, (UINT32)(void *)USART1_IRQHandler)) return FALSE;   

3、  设置串口参数，如波特率、奇偶校验、数据位、停止位等

略

4、  GPIO重定义

CPU_GPIO_DisablePin(GPIO_Driver::PA9,RESISTOR_DISABLED,FALSE,GPIO_ALT_MODE_1);

CPU_GPIO_DisablePin(GPIO_Driver::PA10,RESISTOR_DISABLED,TRUE,GPIO_ALT_MODE_2);

5、  串口使能

Usart.CR1 |= CortexM3_Usart::CR1_UE_Set;

 

在中断函数中完成数据的发送和接收：

void CortexM3_USART_Driver::ISR( void* param )

{

    UINT32  comPort = (UINT32)param;

    CortexM3_Usart &Usart=CortexM3::Usart(comPort);

    char c;

    UINT32 Status;



    Status = Usart.SR;

    if(Status & CortexM3_Usart::SR_RXNE)

    {

        c = Usart.DR;

        USART_AddCharToRxBuffer( comPort, c );

        Events_Set( SYSTEM_EVENT_FLAG_COM_IN );

    }



    if(Status & CortexM3_Usart::SR_TC)

    {

        if(0 == (c_RefFlagTx & g_CortexM3_USART_Driver.m_RefFlags[comPort]))

        {

            return;

        }

        if(USART_RemoveCharFromTxBuffer( comPort, c ))

        {

            WriteCharToTxBuffer( comPort, c );

        }

        else

        {

            // disable further Tx interrupts since we are level triggered

            TxBufferEmptyInterruptEnable( comPort, FALSE );

        }

        Events_Set( SYSTEM_EVENT_FLAG_COM_OUT );

    }

}

核心代码也就是上述介绍的相关内容，下面我们在NativeSample中写一个串口测试代码：

void ApplicationEntryPoint()

{

    while(TRUE)

    {

           if(Events_WaitForEvents(SYSTEM_EVENT_FLAG_COM_IN,100))

           {

               Events_Clear(SYSTEM_EVENT_FLAG_COM_IN);

                  char bytData[512];

                     int Size=USART_BytesInBuffer(0,TRUE);

                     USART_Read(0,bytData,Size);

                     for(int i=0;i<Size;i++)

                 debug_printf("%c",bytData[i]);

           }

           debug_printf("Hello Micro Framework!!!\r\n");

         }

}

代码编译运行后的结果如下：