嵌入式学习笔记008-裸奔篇之串口
串口是个好东西，前几篇裸奔程序由于没有串口，自己调试都是有led等来表示的，比较“苦逼”，终于可以用串口了~~~，这里主要采用上一篇博文（嵌入式学习笔记007-裸奔篇之定时器），也就是串口也是用中断实现的，而且也只是在前一篇博文增加串口的初始化uart0_init()，以及在中断处理函数增加对串口的处理。只要稍微改造前一篇博文就是一个通用的中断处理程序！
这里主要实现在串口输入一个字符，接受后+2再发送到串口，所以在串口输入a 会返回c……….
由于code都有相应的注释，读者自行查看s3c2440手册及注释应该是没有问题的了，共有7个文件，如下：
head.S init.c interrupt.c int.lds main.c Makefile s3c24xx.h
head.S
@******************************************************************************
@ File：head.S
@ 功能：初始化，设置中断模式、系统模式的栈，设置好中断处理函数
@******************************************************************************
.extern main @ 可有可无
.text
.global _start
_start:
@******************************************************************************
@ 中断向量，本程序中，除Reset和HandleIRQ外，其它异常都没有使用
@******************************************************************************
b Reset
@ 0x04: 未定义指令中止模式的向量地址
HandleUndef:
b HandleUndef
@ 0x08: 管理模式的向量地址，通过SWI指令进入此模式
HandleSWI:
b HandleSWI
@ 0x0c: 指令预取终止导致的异常的向量地址
HandlePrefetchAbort:
b HandlePrefetchAbort
@ 0x10: 数据访问终止导致的异常的向量地址
HandleDataAbort:
b HandleDataAbort
@ 0x14: 保留
HandleNotUsed:
b HandleNotUsed
@ 0x18: 中断模式的向量地址
b HandleIRQ
@ 0x1c: 快中断模式的向量地址
HandleFIQ:
b HandleFIQ
Reset:
ldr sp, =4096 @ 设置栈指针，以下都是C函数，调用前需要设好栈
bl disable_watch_dog @ 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启
bl clock_init @ 设置MPLL，改变FCLK、HCLK、PCLK
bl init_led @ 初始化LED的GPIO管脚
bl timer0_init @ 初始化定时器0
bl init_irq @ 调用中断初始化函数，在init.c中
bl uart0_init
bl memsetup @ 设置存储控制器以使用SDRAM
bl copy_steppingstone_to_sdram @ 复制代码到SDRAM中
ldr sp, =0x34000000 @ 设置系统模式栈指针，
ldr pc, =on_sdram @ 跳到SDRAM中继续执行
on_sdram:
msr cpsr_c, #0xd2 @ 进入中断模式
ldr sp, =4096 @ 设置中断模式栈指针
msr cpsr_c, #0x5f @ 设置I-bit=0，开IRQ中断
ldr lr, =halt_loop @ 设置返回地址
ldr pc, =main @ 调用main函数
halt_loop:
b halt_loop
HandleIRQ:
sub lr, lr, #4 @ 计算返回地址
stmdb sp!, { r0-r12,lr } @ 保存使用到的寄存器
@ 注意，此时的sp是中断模式的sp
@ 初始值是上面设置的4096
ldr lr, =int_return @ 设置调用ISR即EINT_Handle函数后的返回地址
ldr pc, =Irq_Handle @ 调用中断服务函数，在interrupt.c中
int_return:
ldmia sp!, { r0-r12,pc }^ @ 中断返回, ^表示将spsr的值复制到cpsr
init.c
/* * init.c: 进行一些初始化 */
#include "s3c24xx.h"
void disable_watch_dog(void);
void clock_init(void);
void memsetup(void);
void copy_steppingstone_to_sdram(void);
void init_led(void);
void timer0_init(void);
void init_irq(void);
/* * 关闭WATCHDOG，否则CPU会不断重启 */
void disable_watch_dog(void)
{
WTCON = 0; // 关闭WATCHDOG很简单，往这个寄存器写0即可
}
#define S3C2410_MPLL_200MHZ ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))
#define S3C2440_MPLL_200MHZ ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x02))
#define S3C2440_MPLL_400MHZ ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x01))
/* * 对于MPLLCON寄存器，[19:12]为MDIV，[9:4]为PDIV，[1:0]为SDIV * 有如下计算公式： * S3C2410: MPLL(FCLK) = (m * Fin)/(p * 2^s) * S3C2440: MPLL(FCLK) = (2 * m * Fin)/(p * 2^s) * 其中: m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s = SDIV * 对于本开发板，Fin = 12MHz * 设置CLKDIVN，令分频比为：FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8， * FCLK=400MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
void clock_init(void)
{
// LOCKTIME = 0x00ffffff; // 使用默认值即可
CLKDIVN = 0x05; // FCLK:HCLK:PCLK=1:4:8, HDIVN=2,PDIVN=1
/* 如果HDIVN非0，CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” */
__asm__(
"mrc p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* 读出控制寄存器 */
"orr r1, r1, #0xc0000000\n" /* 设置为“asynchronous bus mode” */
"mcr p15, 0, r1, c1, c0, 0\n" /* 写入控制寄存器 */
);
/* 判断是S3C2410还是S3C2440 */
if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
{
MPLLCON = S3C2410_MPLL_200MHZ; /* 现在，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
}
else
{
MPLLCON = S3C2440_MPLL_400MHZ; /* 现在，FCLK=400MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
}
}
/* * 设置存储控制器以使用SDRAM */
void memsetup(void)
{
volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;
/* 这个函数之所以这样赋值，而不是像前面的实验(比如mmu实验)那样将配置值 * 写在数组中，是因为要生成”位置无关的代码”，使得这个函数可以在被复制到 * SDRAM之前就可以在steppingstone中运行 */
/* 存储控制器13个寄存器的值 */
p[0] = 0x22011110; //BWSCON
p[1] = 0x00000700; //BANKCON0
p[2] = 0x00000700; //BANKCON1
p[3] = 0x00000700; //BANKCON2
p[4] = 0x00000700; //BANKCON3
p[5] = 0x00000700; //BANKCON4
p[6] = 0x00000700; //BANKCON5
p[7] = 0x00018005; //BANKCON6
p[8] = 0x00018005; //BANKCON7
/* REFRESH = 0x008c0000 + R_CNT * R_CNT = 2^11 +1 - HCLK(MHZ)*SDRAM_REF_TIME(us , 7.8125) * HCLK=12MHz: 0x008C07A3, * HCLK=100MHz: 0x008C04f4 */
p[9] = 0x008C04f4;
p[10] = 0x000000B1; //BANKSIZE
p[11] = 0x00000030; //MRSRB6
p[12] = 0x00000030; //MRSRB7
}
void copy_steppingstone_to_sdram(void)
{
unsigned int *pdwSrc = (unsigned int *)0;
unsigned int *pdwDest = (unsigned int *)0x30000000;
while (pdwSrc < (unsigned int *)4096)
{
*pdwDest = *pdwSrc;
pdwDest++;
pdwSrc++;
}
}
/* * LED1-4对应GPB5、GPB6、GPB7、GPB8 */
#define GPB5_out (1<<(5*2)) // LED1
#define GPB6_out (1<<(6*2)) // LED2
#define GPB7_out (1<<(7*2)) // LED3
#define GPB8_out (1<<(8*2)) // LED4
/* * K1-K4对应GPG11、GPG3、GPF2、GPF3 */
#define GPG11_eint (2<<(11*2)) // K1,EINT19
#define GPG3_eint (2<<(3*2)) // K2,EINT11
#define GPF3_eint (2<<(3*2)) // K3,EINT3
#define GPF2_eint (2<<(2*2)) // K4,EINT2
void init_led(void)
{
GPBCON = GPB5_out | GPB6_out | GPB7_out | GPB8_out ;
}
/* * Timer input clock Frequency = PCLK / {prescaler value+1} / {divider value} * {prescaler value} = 0~255 * {divider value} = 2, 4, 8, 16 * 本实验的Timer0的时钟频率=100MHz/(99+1)/(16)=62500Hz * 设置Timer0 0.5秒钟触发一次中断： */
void timer0_init(void)
{
TCFG0 = 99; // 预分频器0 = 99
TCFG1 = 0x03; // 选择16分频
TCNTB0 = 31250; // 0.5秒钟触发一次中断
TCON |= (1<<1); // 手动更新
TCON = 0x09; // 自动加载，清“手动更新”位，启动定时器0
}
/* * 定时器0中断使能 */
void init_irq(void)
{
// enable timer0 and uart0
INTMSK &= ~((1<<10) | (1<<28));
INTSUBMSK &= ~((1<<0) ); //enable uart0 RX interrupt
}
#define PCLK 50000000 // init.c中的clock_init函数设置PCLK为50MHz
#define UART_CLK PCLK // UART0的时钟源设为PCLK
#define UART_BAUD_RATE 115200 // 波特率
#define UART_BRD ((UART_CLK / (UART_BAUD_RATE * 16)) - 1)
/* * 初始化UART0 * 115200,8N1,无流控 */
void uart0_init(void)
{
GPHCON |= 0xa0; // GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0
GPHUP = 0x0c; // GPH2,GPH3内部上拉
ULCON0 = 0x03; // 8N1(8个数据位，无较验，1个停止位)
UCON0 = 0x05; // UART时钟源为PCLK
UFCON0 = 0x00; // 不使用FIFO
UMCON0 = 0x00; // 不使用流控
UBRDIV0 = UART_BRD; // 波特率为115200
}
interrupt.c
#include "s3c24xx.h"
void Irq_Handle(void)
{
switch(INTOFFSET)
{
case 10: GPBDAT = ~(GPBDAT & (0xf << 5)); break;
case 28: UTXH0 = URXH0 +2; SUBSRCPND = 1<<0; break;
default: break;
}
//清中断
SRCPND = 1 << INTOFFSET;
INTPND = INTPND;
}
main.c
int main(void)
{
while(1);
return 0;
}
Makefile
objs := head.o init.o interrupt.o main.o
int.bin: $(objs)
arm-linux-ld -Tint.lds -o int_elf $^
arm-linux-objcopy -O binary -S int_elf $@
arm-linux-objdump -D -m arm int_elf > int.dis
%.o:%.c
arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<
%.o:%.S
arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<
clean:
rm -f int.bin int_elf int.dis *.o
int.lds
SECTIONS {
. = 0x30000000;
.text : { *(.text) }
.rodata ALIGN(4) : {*(.rodata)}
.data ALIGN(4) : { *(.data) }
.bss ALIGN(4) : { *(.bss) *(COMMON) }
}
s3c24xx.h
/* WOTCH DOG register */
#define WTCON (*(volatile unsigned long *)0x53000000)
/* SDRAM regisers */
#define MEM_CTL_BASE 0x48000000
#define SDRAM_BASE 0x30000000
/* NAND Flash registers */
#define NFCONF (*(volatile unsigned int *)0x4e000000)
#define NFCMD (*(volatile unsigned char *)0x4e000004)
#define NFADDR (*(volatile unsigned char *)0x4e000008)
#define NFDATA (*(volatile unsigned char *)0x4e00000c)
#define NFSTAT (*(volatile unsigned char *)0x4e000010)
/*GPIO registers*/
#define GPBCON (*(volatile unsigned long *)0x56000010)
#define GPBDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000014)
#define GPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050)
#define GPFDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000054)
#define GPFUP (*(volatile unsigned long *)0x56000058)
#define GPGCON (*(volatile unsigned long *)0x56000060)
#define GPGDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000064)
#define GPGUP (*(volatile unsigned long *)0x56000068)
#define GPHCON (*(volatile unsigned long *)0x56000070)
#define GPHDAT (*(volatile unsigned long *)0x56000074)
#define GPHUP (*(volatile unsigned long *)0x56000078)
/*UART registers*/
#define ULCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000000)
#define UCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000004)
#define UFCON0 (*(volatile unsigned long *)0x50000008)
#define UMCON0 (*(volatile unsigned long *)0x5000000c)
#define UTRSTAT0 (*(volatile unsigned long *)0x50000010)
#define UTXH0 (*(volatile unsigned char *)0x50000020)
#define URXH0 (*(volatile unsigned char *)0x50000024)
#define UBRDIV0 (*(volatile unsigned long *)0x50000028)
/*interrupt registes*/
#define SRCPND (*(volatile unsigned long *)0x4A000000)
#define INTMOD (*(volatile unsigned long *)0x4A000004)
#define INTMSK (*(volatile unsigned long *)0x4A000008)
#define PRIORITY (*(volatile unsigned long *)0x4A00000c)
#define INTPND (*(volatile unsigned long *)0x4A000010)
#define INTOFFSET (*(volatile unsigned long *)0x4A000014)
#define SUBSRCPND (*(volatile unsigned long *)0x4A000018)
#define INTSUBMSK (*(volatile unsigned long *)0x4A00001c)
/*external interrupt registers*/
#define EINTMASK (*(volatile unsigned long *)0x560000a4)
#define EINTPEND (*(volatile unsigned long *)0x560000a8)
/*clock registers*/
#define LOCKTIME (*(volatile unsigned long *)0x4c000000)
#define MPLLCON (*(volatile unsigned long *)0x4c000004)
#define UPLLCON (*(volatile unsigned long *)0x4c000008)
#define CLKCON (*(volatile unsigned long *)0x4c00000c)
#define CLKSLOW (*(volatile unsigned long *)0x4c000010)
#define CLKDIVN (*(volatile unsigned long *)0x4c000014)
/*PWM & Timer registers*/
#define TCFG0 (*(volatile unsigned long *)0x51000000)
#define TCFG1 (*(volatile unsigned long *)0x51000004)
#define TCON (*(volatile unsigned long *)0x51000008)
#define TCNTB0 (*(volatile unsigned long *)0x5100000c)
#define TCMPB0 (*(volatile unsigned long *)0x51000010)
#define TCNTO0 (*(volatile unsigned long *)0x51000014)
#define GSTATUS1 (*(volatile unsigned long *)0x560000B0)