串口 来做 控制台

串口通讯常识

串口通常扮演着数据传输和搭建控制台的作用。

串口通讯，分为同步通讯和异步通讯，我们通常使用的都是异步串口。通讯时，双方先约定好数据帧的格式，即波特率，数据位，停止位，奇偶校验位等。

这里介绍的是 通用异步收发传输器： UART （Universal Asynchronous Receiver / Transmitter）

波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。常用的波特率有38400,115200。

起始位：当线路空闲时候，电平为高。一旦检测到一个下降沿，则视为一个起始位。然后接收方按照约定好的格式，接收这一帧数据。
数据位：一帧中实际有效数据的位数。
停止位：表示这帧数据的结束。
校验位：用于检测数据传输是否正确的位。

硬件引脚：

上图是我们通常使用的RS232的9帧串口，其中最为重要的是2,3,5三个引脚：
2脚 ：RXD:接收数据
3脚 ：TXD:发送数据
5 脚：GND:接地

串口程序设计

串口需要初始化：

代码举例：

#define GPACON     (*((volatile unsigned short *)0x7F008000))
#define ULCON0     (*((volatile unsigned long  *)0x7F005000))
#define UCON0      (*((volatile unsigned long  *)0x7F005004))
#define UTRSTAT0   (*((volatile unsigned long  *)0x7F005010))
#define UBRDIV0    (*((volatile unsigned short *)0x7F005028))
#define UTXH0      (*((volatile unsigned char  *)0x7F005020))
#define URXH0      (*((volatile unsigned char  *)0x7F005024))
#define UDIVSLOT0  (*((volatile unsigned short *)0x7F00502C))

#define PCLK 66500000
#define BAUD 115200

void uart_init()
{
    //1.配置引脚功能
    GPACON &= ~0xff;
    GPACON |= 0x22;

    //2. 设置数据格式
    ULCON0 = 0b11;

    //3. 设置工作模式
    UCON0 = 0b0101; 

    //4. 设置波特率  
    UBRDIV0 =(int)(PCLK/(BAUD*16)-1);  //UBRDIV0保存该公式计算后的整数部分
    UDIVSLOT0 = 0x0;   //UDISLOT0=保存该公式计算后的小数部分*16
}

void putc(unsigned char ch) //发送数据
{
    while (!(UTRSTAT0 & (1<<2)));//检测寄存器
    UTXH0 = ch;  
}

unsigned char getc(void) //接收数据
{
    unsigned char ret;
    while (!(UTRSTAT0 & (1<<0)));
    // 取数据
    ret = URXH0;

    if ((ret == 0x0d) || (ret == 0x0a)) //回显 回车和换行
    {
        putc(0x0d);
        putc(0x0a); 
    }       
    else
        putc(ret);

    return ret;
}

搭建控制台

本处采用的是菜单型控制台。
控制台C语言：

    while(1){
        printf("\n\r***************************************\n\r");
        printf("\n\r*****************GBOOT*****************\n\r");
        printf("1:Download Linux Kernel from TFTP Server!\n\r");
        printf("2:Boot Linux from RAM!\n\r");
        printf("3:Boor Linux from Nand Flash!\n\r");
        printf("\n Plese Select:");

        scanf("%d",&num);

        switch (num)
        {
            case 1:
                //tftp_load();
                break;

            case 2:
                //boot_linux_ram();
                break;

            case 3:
                //boot_linux_nand();
                break;

            default:
                printf("Error: wrong selection!\n\r");
                break;      
        }
    } 

两个makefile文件：
1、
子文件的makefile，包含部分c文件

objs := button.o interrupt.o lightLED.o mmu_init.o nand.o uart.o

all : $(objs)
    arm-linux-ld -r -o dev.o $^

%.o : %.c
    arm-linux-gcc ${CFLAGS} -c $^

%.o : %.S
    arm-linux-gcc ${CFLAGS} -c $^

clean:
    rm -f *.bak *.elf *.bin *.o 

2、
附加了库函数，将部分c文件存在文件夹中

OBJS := start.o main.o mem_init.o dev/dev.o lib/lib.o 

CFLAGS := -fno-builtin -I$(shell pwd)/include
export CFLAGS

gboot.bin : gboot.elf
    arm-linux-objcopy -O binary gboot.elf gboot.bin

gboot.elf : $(OBJS)
    arm-linux-ld -Tgboot.lds -o gboot.elf $^

%.o : %.S
    arm-linux-gcc -g -c $^

%.o : %.c
    arm-linux-gcc -g -fno-builtin -c $^

lib/lib.o :
    make -C lib all

dev/dev.o :
    make -C dev all 

.PHONY: clean
clean:
    rm -f *.bak *.elf *.bin *.o
    make -C lib clean
    make -C dev clean