uart串口发送---那些年我们一起玩mini2440(arm9)裸机
Uart工作原理：
数据通信方式为：并行通信与串行通信两种:
§并行通信:利用多条数据线将数据的各位同时传送。
它的特点是：传输速度快，是用于短距离通信；
§串行通信：利用一条数据线将数据一位位地顺序传送。
特点是通信线路简单，利用简单的线缆就实现通信，低成本，是用于远距离通信。
异步通信：
ª异步通信：以一个字符为传输单位，通过两个字符间的时间间隔是不固定的，然而同一字符中的两个相邻位之间的时间间隔是固定的。
ª通信协议：是指通信双方约定的一些规则。在异步通讯时，对数据格式有如下约定：规定有空闲位、起始位、资料位、奇偶校验位、停止位。
起始位：先发一个逻辑“0”信号，表示传输字符的开始；
数据位：紧接在起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7、8等，从最低位开始传送，靠时钟定位。
奇偶校验位：数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数（偶校验）或（奇校验），以此校验数据传送的正确性。
停止位：它是一个字符数据的结束标志。
空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路没有数据传送。
波特率：
是衡量数据传送率的指标：记录每秒中传送的二进制位数。例如：数据传送速率为120字符、每秒。而每一个字符为10位，则其传送的波特率为10*120=1200位/秒=1200波特率
UART基本原理
通用异步收发器，简称UART,即“Universal Asynchronous Receiver Transmitter”,它用来传输串行数据；
发送数据时：
CPU将并行数据写入UART，UART按照一定的格式在一根电线上串行发出；
接收数据时：
UART检测另一根电线上的信号，将串行数据放在缓冲区中，CPU可读取UART获得的这些数据。
UART驱动程序设计
UART初始化：1.发送数据；2.接收数据；
UART初始化：1.设置波特率； 2.设置数据传输格式；3.选择通道工作模式；
一．设置波特率：（UBRDIV）
在s3c2440中，通过UBRDIV(p352)寄存器可以设定UART的波特率。Uart0、Uart1、Uart2分别对应UBRDIV0，UBRDIV1、UBRDIV2
到底UBRDIV寄存器中的值与波特率有何关系？
UBRDIV=(int)（UART clock/ (buad rate *16)）-1
（UART clock：PCLK or FCLK/ n or UEXTCLK）
如波特率为115200bps，UART时钟为40MHZ
UBRDIV =(int) (40MHZ /(115200*16))-1
二．设置数据传输格式（ULCON）
在s3c2440中，通过ULCON(page341)，可以设置传输格式（有多少个数据位、是否使用校验位、是奇校验还是偶校验，有多少个停止位、是否使用流量控制）
Uart0、Uart1、Uart2分别对应ULCON0、ULCON1、ULCON2.
三．设置通道工作模式（UCON）
在s3c2440中，通过UCON(page342)，可以设置UART通道的工作模式，（中断模式、查询模式、或DMA模式）
Uart0、Uart1、Uart2分别对应UCON0、UCON1、UCON2.
这三步都属于初始化：初始化完成之后à发送或/接收数据
发送数据：
将要发送的数据写UTXHn, UART会将保存到缓冲区中，并自动发出去。
UTXH0、UTXH1、UTXH2
接收数据：
当UART收到数据时（UTRSTATn寄存器bit[0]被置1），CPU读取URXHn寄存器，即可获得数据。
URXH0、URXH1、URXH2寄存器中读取数据
Main.c
#define GLOBAL_CLK 1
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "def.h"
#include "option.h"
#include "2440addr.h"
#include "2440lib.h"
#include "2440slib.h"
#include "mmu.h"
#include "profile.h"
#include "memtest.h"
static void cal_cpu_bus_clk(void);
void Set_Clk(void);
/*************************************************
Function name: delay
Parameter : times
Description :延时函数
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
void delay(int times)
{
int i,j;
for(i=0;i<times;i++)
for(j=0;j<400;j++);
}
/*************************************************
Function name: Main
Parameter : void
Description : 主功能函数,实现了串口的收发功能
首先想串口发送十次“hello world”，
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
void Main(void)
{
int i;
int Scom=0;
Set_Clk();
beep_init();
/*设置波特率、数据位、停止位、校验位*/
Uart_Init(0,115200);
Uart_Select(Scom);
for(i=0;i<10;i++)
Uart_Printf("\nHello World!\n");
while(1)
{
while(Uart_GetKey()=='r')
{
for(i=0;i<10;i++)
beep_run();
Uart_Printf("\nBeep Quit!\n");
}
}
}
/*************************************************
Function name: Set_Clk()
Parameter : void
Description : 设置CPU的时钟频率
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
void Set_Clk(void)
{
int i;
U8 key;
U32 mpll_val = 0 ;
i = 2 ; //don't use 100M!
//boot_params.cpu_clk.val = 3;
switch ( i ) {
case 0: //200
key = 12;
mpll_val = (92<<12)|(4<<4)|(1);
break;
case 1: //300
key = 13;
mpll_val = (67<<12)|(1<<4)|(1);
break;
case 2: //400
key = 14;
mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
break;
case 3: //440!!!
key = 14;
mpll_val = (102<<12)|(1<<4)|(1);
break;
default:
key = 14;
mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
break;
}
//init FCLK=400M, so change MPLL first
ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3); //set the register--rMPLLCON
ChangeClockDivider(key, 12); //the result of rCLKDIVN [0:1:0:1] 3-0 bit
cal_cpu_bus_clk(); //HCLK=100M PCLK=50M
}
/*************************************************
Function name: cal_cpu_bus_clk
Parameter : void
Description : 设置PCLK\HCLK\FCLK的频率
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
static void cal_cpu_bus_clk(void)
{
static U32 cpu_freq;
static U32 UPLL;
U32 val;
U8 m, p, s;
val = rMPLLCON;
m = (val>>12)&0xff;
p = (val>>4)&0x3f;
s = val&3;
//(m+8)*FIN*2不要超出32位数!
FCLK = ((m+8)*(FIN/100)*2)/((p+2)*(1<<s))*100; //FCLK=400M FIN=12000000
val = rCLKDIVN;
m = (val>>1)&3;
p = val&1;
val = rCAMDIVN;
s = val>>8;
switch (m) {
case 0:
HCLK = FCLK;
break;
case 1:
HCLK = FCLK>>1;
break;
case 2:
if(s&2)
HCLK = FCLK>>3;
else
HCLK = FCLK>>2;
break;
case 3:
if(s&1)
HCLK = FCLK/6;
else
HCLK = FCLK/3;
break;
}
if(p)
PCLK = HCLK>>1;
else
PCLK = HCLK;
if(s&0x10)
cpu_freq = HCLK;
else
cpu_freq = FCLK;
val = rUPLLCON;
m = (val>>12)&0xff;
p = (val>>4)&0x3f;
s = val&3;
UPLL = ((m+8)*FIN)/((p+2)*(1<<s));
UCLK = (rCLKDIVN&8)?(UPLL>>1):UPLL;
}
2440lib.c
#include "def.h"
#include "option.h"
#include "2440addr.h"
#include "2440lib.h"
#include "2440slib.h"
#include <stdarg.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
static int whichUart=0;
void Port_Init0(void) //IO端口初始化
{
//*** PORT H GROUP
//Ports : GPH10 GPH9 GPH8 GPH7 GPH6 GPH5 GPH4 GPH3 GPH2 GPH1 GPH0 //Signal : CLKOUT1 CLKOUT0 UCLK nCTS1 nRTS1 RXD1 TXD1 RXD0 TXD0 nRTS0 nCTS0
//Binary : 10 , 10 10 , 11 11 , 10 10 , 10 10 , 10 10
rGPHCON = 0x00faaa;
rGPHUP = 0x7ff; // The pull up function is disabled GPH[10:0]
}
void Uart_Init(int pclk,int baud)
{
int i;
if(pclk == 0)
pclk = PCLK;
rUFCON0 = 0x0; //UART channel 0 FIFO control register, FIFO disable
rUMCON0 = 0x0; //UART chaneel 0 MODEM control register, AFC disable(AFC:流量控制)
//UART0
rULCON0 = 0x3; //Line control register : Normal,No parity,1 stop,8 bits
// [10] [9] [8] [7] [6] [5] [4] [3:2] [1:0]
// Clock Sel, Tx Int, Rx Int, Rx Time Out, Rx err, Loop-back, Send break, Transmit Mode, Receive Mode
// 0 1 0 , 0 1 0 0 , 01 01
// PCLK Level Pulse Disable Generate Normal Normal Interrupt or Polling
rUCON0 = 0x245; // Control register
rUBRDIV0=( (int)(pclk/16./baud+0.5) -1 ); //Baud rate divisior register 0
for(i=0;i<100;i++);
}
//===================================================================
void Uart_Select(int ch)
{
whichUart = ch;
}
//=====================================================================
void Uart_SendByte(int data)
{
if(whichUart==0)
{
if(data=='\n')
{
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2));
// Delay(1); //because the slow response of hyper_terminal
WrUTXH0('\r');
}
while(!(rUTRSTAT0 & 0x2)); //不为换行符时，Wait until THR is empty.
// Delay(1);
WrUTXH0(data);//往寄存器写数据
}
else if(whichUart==1)
{
if(data=='\n')
{
while(!(rUTRSTAT1 & 0x2));
//Delay(1); //because the slow response of hyper_terminal
rUTXH1 = '\r';
}
while(!(rUTRSTAT1 & 0x2)); //Wait until THR is empty.
//Delay(1);
rUTXH1 = data;
}
else if(whichUart==2)
{
if(data=='\n')
{
while(!(rUTRSTAT2 & 0x2));
//Delay(1); //because the slow response of hyper_terminal
rUTXH2 = '\r';
}
while(!(rUTRSTAT2 & 0x2)); //Wait until THR is empty.
//Delay(1);
rUTXH2 = data;
}
}
//====================================================================
void Uart_SendString(char *pt)
{
while(*pt)
Uart_SendByte(*pt++);
}
//=====================================================================
//If you don't use vsprintf(), the code size is reduced very much.
void Uart_Printf(char *fmt,...)
{
va_list ap;
char string[256];
va_start(ap,fmt);//va_start、 va_end成对出现，ap指向fmt之后的参数
vsprintf(string,fmt,ap);//把ap之后的参数拷贝进string
Uart_SendString(string);
va_end(ap);
}
中断方式，串口发送：
#define GLOBAL_CLK 1
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "def.h"
#include "option.h"
#include "2440addr.h"
#include "2440lib.h"
#include "2440slib.h"
#include "mmu.h"
#include "profile.h"
#include "memtest.h"
void Uart0INT_init(void);
static void __irq IRQ_ISR_UART0(void);
void Set_Clk(void);
static void cal_cpu_bus_clk(void);
/*************************************************
Function name: delay
Parameter : times
Description : 延时函数
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
void delay(int times)
{
int i,j;
for(i=0;i<times;i++)
for(j=0;j<400;j++);
}
/*************************************************
Function name: Main
Parameter : void
Description : 主功能函数
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
int Main(void)
{
Set_Clk();
MMU_Init();
Uart0INT_init();
return 0 ;
}
/*************************************************
Function name: Uart0INT_init()
Parameter : void
Description : 中断初始化函数，用于配置中断所需要的
几个寄存器
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
void Uart0INT_init(void)
{
Uart_Init( 0,115200);
Uart_Select(0);
rPRIORITY = 0x00000000; /*默认优先级*/
rINTMOD = 0x00000000; /*默认IRQ中断*/
/*清中断*/
ClearSubPending(BIT_SUB_RXD0);
ClearPending(BIT_UART0);
/*设置UART的ISR*/
pISR_UART0 = (U32)IRQ_ISR_UART0;
EnableIrq(BIT_UART0);
EnableSubIrq(BIT_SUB_RXD0);
}
/*************************************************
Function name: IRQ_ISR_UART0()
Parameter : void
Description : 中断服务子程序，该子程序的作用就是把
串口收到的数据发送到超级终端。
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
static void __irq IRQ_ISR_UART0(void)
{
if(rSUBSRCPND & 0x1)
{
rUTXH0 = rURXH0; /*这里没考虑回车*/
ClearSubPending(BIT_SUB_RXD0);
}
ClearPending(BIT_UART0);
}
/*************************************************
Function name: Set_Clk()
Parameter : void
Description : 设置CPU的时钟频率
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
void Set_Clk(void)
{
int i;
U8 key;
U32 mpll_val = 0 ;
i = 2 ; //don't use 100M!
//boot_params.cpu_clk.val = 3;
switch ( i ) {
case 0: //200
key = 12;
mpll_val = (92<<12)|(4<<4)|(1);
break;
case 1: //300
key = 13;
mpll_val = (67<<12)|(1<<4)|(1);
break;
case 2: //400
key = 14;
mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
break;
case 3: //440!!!
key = 14;
mpll_val = (102<<12)|(1<<4)|(1);
break;
default:
key = 14;
mpll_val = (92<<12)|(1<<4)|(1);
break;
}
//init FCLK=400M, so change MPLL first
ChangeMPllValue((mpll_val>>12)&0xff, (mpll_val>>4)&0x3f, mpll_val&3); //set the register--rMPLLCON
ChangeClockDivider(key, 12); //the result of rCLKDIVN [0:1:0:1] 3-0 bit
cal_cpu_bus_clk(); //HCLK=100M PCLK=50M
}
/*************************************************
Function name: cal_cpu_bus_clk
Parameter : void
Description : 设置PCLK\HCLK\FCLK的频率
Return : void
Argument : void
Autor & date : Daniel
**************************************************/
static void cal_cpu_bus_clk(void)
{
static U32 cpu_freq;
static U32 UPLL;
U32 val;
U8 m, p, s;
val = rMPLLCON;
m = (val>>12)&0xff;
p = (val>>4)&0x3f;
s = val&3;
//(m+8)*FIN*2不要超出32位数!
FCLK = ((m+8)*(FIN/100)*2)/((p+2)*(1<<s))*100; //FCLK=400M FIN=12000000
val = rCLKDIVN;
m = (val>>1)&3;
p = val&1;
val = rCAMDIVN;
s = val>>8;
switch (m) {
case 0:
HCLK = FCLK;
break;
case 1:
HCLK = FCLK>>1;
break;
case 2:
if(s&2)
HCLK = FCLK>>3;
else
HCLK = FCLK>>2;
break;
case 3:
if(s&1)
HCLK = FCLK/6;
else
HCLK = FCLK/3;
break;
}
if(p)
PCLK = HCLK>>1;
else
PCLK = HCLK;
if(s&0x10)
cpu_freq = HCLK;
else
cpu_freq = FCLK;
val = rUPLLCON;
m = (val>>12)&0xff;
p = (val>>4)&0x3f;
s = val&3;
UPLL = ((m+8)*FIN)/((p+2)*(1<<s));
UCLK = (rCLKDIVN&8)?(UPLL>>1):UPLL;
}