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ARM9(S3C2440)的UART

[復(fù)制鏈接]
ID:105323 發(fā)表于 2016-3-4 16:34 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
通用異步收發(fā)器簡稱UART,即“UniversalAsynchronous Receiver Transmitter”

     s3c2440提供了三個UART端口,它們都可以通過查詢、中斷和DMA方式傳輸數(shù)據(jù),而且每個UART都分別有一個64個字節(jié)的接收FIFO和一個64個字節(jié)的發(fā)送FIFO。UART由波特率發(fā)生器、發(fā)送器、接收器和控制邏輯組成,使用系統(tǒng)時鐘可以達(dá)到115.2Kbit/s,如果使用UEXTCLK引腳提供的外部時鐘,則可以達(dá)到更高的波特率,波特率可以通過編程進(jìn)行控制。UART的結(jié)構(gòu)示意圖如下所示:


     UART的工作原理是:當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時,CPU先將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送FIFO中,然后UART會自動將FIFO中的數(shù)據(jù)復(fù)制到“發(fā)送移位器”中,發(fā)送移位器將數(shù)據(jù)一位一位(先發(fā)最低位)地發(fā)送到TXDn數(shù)據(jù)線上(根據(jù)設(shè)定的格式、插入開始位。校驗位和停止位)。接收數(shù)據(jù)時,“接收移位器”將RXDn數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)一位一位(同樣是先發(fā)最低位)接收進(jìn)來,然后復(fù)制到接收FIFO中,CPU即可從中讀取數(shù)據(jù)。
    S3C2440UART有3個獨立通道,每個通道支持的停止位有1位、2位,數(shù)據(jù)位有5、6、7、8位,支持校驗功能,另外還有紅外發(fā)送/接收功能。
     在使用UART之前,需要設(shè)置波特率、傳輸格式(有多少個數(shù)據(jù)位、是否使用校驗位、是奇校驗還是偶校驗、有多少個停止位、是否使用流量控制),選擇UART通道的工作模式為中斷模式或DMA模式。
    下面我們來介紹一下UART比較重要的寄存器。
1、UBRDIVn  寄存器(UART BAUD RATE DIVISOR):設(shè)置比特率
     根據(jù)給定的波特率、所選擇的時鐘源的頻率,可以通過以下公式計算UBRDIVn寄存器的值(n為0~2,對應(yīng)3個UART通道)


2.ULCONn寄存器(UART LINE CONTROL):設(shè)置傳輸格式

ULCONn寄存器(n為0~2),假如我們要設(shè)置UART0的傳輸格式為:8位數(shù)據(jù)位,每幀1個停止位,無奇偶校驗位,普通模式。就要設(shè)置ULCON0的[7:0]為00000011 如下圖紅色標(biāo)記所示

3、UCONx寄存器  (UART CONTROL)
     UCONn寄存器用于選擇UART時鐘源,設(shè)置UART中斷方式等。S3C244UART有三個時鐘源PCLK、UEXTCLK、FCLK/n,這里我們只列出[11:0]位,因為[15:12]是保留,使用默認(rèn)值0000 ,這里我們不理它。
  
4、UFCONn寄存器(UART FIFOCONTROL)、UFSTATn寄存器(UART FIFO STATUS)
      UFCONn寄存器用于設(shè)置是否使用FIFO,設(shè)置各個FIFO的觸發(fā)閾值,即發(fā)送FIFO中有多少個數(shù)據(jù)時產(chǎn)生中斷,接收FIFO中有多少個數(shù)據(jù)時產(chǎn)生中斷。
     讀取UFSTATn寄存器可以知道各個FIFO是否已經(jīng)滿、其中有多少個數(shù)據(jù)。當(dāng)不使用FIFO時候,可認(rèn)為FIFO的深度為1,使用FIFO時候S3C2440的FIFO的深度是64比S3C2440多了4倍。
5、UMCONn寄存器(UART MODEMCONTROL)UMSTATn寄存器(UART MODEM STATUS)
    這兩類寄存器用于流量控制,我們一般不會用到。
6、UTRSTATn寄存器(UART TX/RXSTATUS)
UTRSTATn寄存器用來表明數(shù)據(jù)是否已經(jīng)發(fā)送完畢、是否已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)。
接受緩沖區(qū)數(shù)據(jù)就緒[0]位:表示當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時,此位被自動設(shè)為1
發(fā)送緩沖區(qū)空[1]位:表示當(dāng)發(fā)送緩沖區(qū)中沒有數(shù)據(jù)時,此位被自動設(shè)為1
發(fā)送器空[2]位:表示當(dāng)發(fā)送緩沖區(qū)中沒有數(shù)據(jù),并且最后一個數(shù)據(jù)也已經(jīng)發(fā)送出去時,此位被自動設(shè)為1

7、UERSTATn寄存器(UART ERRORSTATUS)
    這個寄存器用來表示各種錯誤是否發(fā)送。
8、UTXHn寄存器(UART TRANSMIT BUFFERREGISTER)
CPU將數(shù)據(jù)寫入這個寄存器,UART即會將它保存到緩沖區(qū)中,并自動發(fā)送出去。

9、URXHn寄存器(UART RECEIVE BUFFERREGISTER)
當(dāng)UART接收到數(shù)據(jù)時,CPU讀取這個寄存器,即可獲得數(shù)據(jù)。

在TQ2440上的UART程序:
void main(void)
{
//.........//時鐘初始化省略
charstring[256];//用于存放接收到的字符
Uart_Init(0,115200);        // UART初始化,0代表使用當(dāng)前的PCLK ,115200是波特率

rGPHCON&=~((3<<4)|(3<<6));
rGPHCON|=(2<<4)|(2<<6);     //把GPH3、GPH2設(shè)置為RXD[0] 、TXD[0] 功能

Uart_Printf("\n uart test  madeby huang ge\n"); //串口上打印

while(1)
{
   Uart_Printf("please,inputstring\n") ;   //這些函數(shù)都是在2440lib.c 中定義的
  Uart_GetString(string);      //獲取輸入的字符
   Uart_Printf("you inputstring:\n%s\r\n",string);  //打印出輸入的字符
}           

}


//以下是函數(shù)的定義:

//***************************[ UART]******************************
static int whichUart=0;//選擇串口:0 1 2
void Uart_Init(int pclk,intbaud)
{
    int i;
    if(pclk ==0)
   pclk = PCLK;

    rUFCON0 =0x0;//FIFO disable
    rULCON0 =0x3;//Line control register:Normal,No parity,1 stop,8bits
    rUCON0 =0x5;//P11-22 control register
    rUBRDIV0 =(int)(plck/16./baud+0.5)-1 //Baud rate divisior register
    for(i=0;i<100;i++);
}

//***************************Uart_Printf******************************

//If you don't use vsprintf(), thecode size is reduced very much.
void Uart_Printf(char *fmt,...)
{
va_list ap;
char string[256];
va_start(ap,fmt);
vsprintf(string,fmt,ap);
Uart_SendString(string);
va_end(ap);
}


//***************************Uart_SendString ******************************


void Uart_SendString(char *pt)
{
   while(*pt)
       Uart_SendByte(*pt++);
}

//***************************Uart_SendByte ******************************

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');//rUTXH0= ('\r')
  }
  while(!(rUTRSTAT0& 0x2));   //Waituntil THR is empty.
  // Delay(1);
  WrUTXH0(data);//rUTXH0 =(unsigned char)data;
}
else if(whichUart==1)
{
  if(data=='\n')
  {
   while(!(rUTRSTAT1& 0x2));
   //Delay(1);                //because the slow response of hyper_terminal
   rUTXH1 ='\r';
  }
  while(!(rUTRSTAT1& 0x2));   //Waituntil 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));   //Waituntil THR is empty.
  //Delay(1);
  rUTXH2 = data;
}      
}      
//***************************Uart_GetString ******************************
void Uart_GetString(char*string)
{
    char*string2 = string;
    charc;
    while((c =Uart_Getch())!='\r')
    {
       if(c=='\b')
       {
           if( (int)string2 < (int)string )
           {
               Uart_Printf("\b \b");
               string--;
           }
       }
       else
       {
           *string++ = c;
           Uart_SendByte(c);
       }
    }
   *string='\0';
   Uart_SendByte('\n');
}


//***************************Uart_Getch ******************************
char Uart_Getch(void)
{
   if(whichUart==0)
   {      
       while(!(rUTRSTAT0 & 0x1)); //Receive dataready
       return RdURXH0();
    }
    elseif(whichUart==1)
   {      
       while(!(rUTRSTAT1 & 0x1)); //Receive dataready
       return RdURXH1();
    }
    elseif(whichUart==2)
    {
       while(!(rUTRSTAT2 & 0x1)); //Receive dataready
       return RdURXH2();
    }
   
    return 0;
}      









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