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UART0串口编程系列(一)
2014-11-24 07:26:16 来源: 作者: 【 】 浏览:9
Tags:UART0 串口 编程 系列

本文章针对的是ARM2200环境下编写串口程序,其中设计轮循方式,中断方式,以及在UC/OS-II操作系统下的串口编程


使用轮循和中断两种方式来实现串口编程


(当然了,用中断实现串口编程,系统的效率较高。但是难度也较大 。轮循方式效率较低,但是编程比较简单)


UART0串口编程目录:



一. 串口编程的硬件原理


1. 串口特性:


1>16字节接收FIFO和16字节发送FIFO


2>接收FIFO触发点可设置为1,4,8或14字节。


3>内置波特率发生器。


2. UART0引脚:
1>RxD0 引脚用于UART0接受数据,接受方式为串行输入。


2>TxD0引脚用于UART0发送数据,发送方式为串行发送数据。


3. UART0的结构和工作方式


先看图在说明:


1> VPB总线提供CPU与UART0之间得的通信连接


(CPU内核通过VPB接口对UART0的寄存器进行读写访问.)


2> UART0 接收器模块监视串行输入线RxD0的有效输入。UART0 接收单元的移位寄存器(U0RSR)通过RxD0接收有效的字符。当U0RSR接受到一个有效字符时,它将该字符传送到UART0 接收单元缓冲寄存器FIFO中,等待CPU通过VPB接口进行访问。


3> UART0发送器模块接收CPU或主机写入的数据并将数据缓存到UART0 的FIFO或U0THR中,UART0发送模块中的移位寄存器(U0TSR)读取U0THR或FIFO中的数据并将数据通过串行输出到引脚TxD0发送。


4> UART0的接收模块和发送模块的状态信息保存在U0LSR中。


控制信息保存在U0LCR中。


5> UART0波特率发送器模块产生UART0 发送模块所使用的定时。波特率发生器模块时钟源为VPB时钟(pclk)。主时钟与U0DLL和U0DLM寄存器所定义的除数相除得到UART0 发送器模块使用的时钟,该时钟必须为波特率的16倍。


6> 中断接口包含寄存器U0IER和U0IIR。中断接口接收UART0发送模块和接收模块发出的单时钟宽度的使能信号。


4. UART0和ARM7 CPU之间的通信过程


1>CPU通过UART0发送模块发送信息给外设


l CPU发出信息通过AHB总线到AHB-VPB桥


l 通过AHB-VPB桥把信息转换后发送给VPB总线。


l UART0接收模块接受来自VPB总线的数据。并将数据缓存到U0THR寄存器中。


l UART0接受模块的移位寄存器U0TSR读取U0THR中的数据 并将数据通过输出引脚TxD0发送



2>外设通过UART0接收模块向ARM7 CPU发送信息


l UART0移位寄存器(U0RSR)通过引脚RxD0接收有效字符。


l 当UART0接收到一个有效字符后,通过读取U0RBR寄存器可以将FIFO中最早接收到的字节读出,当FIFO中不再包含有效数据时,该寄存器反映接收到的最后一个有效字节数据。接收的数据不足8位时,高位用0填充。


l VPB总线将缓冲寄存器(U0RBR)中的数据通过AHB-VPB桥传到AHB总线上


l AHB总线将数据传送给ARM7 CPU



二. 轮训方式的串口编程


1. 串口程序都有那几部分组成


看图:



1> 串口初速化


A. 串口初始化的流程


l 设置I/O引脚连接到UART0


l 设置串口波特率


l 设置串口工作模式


B. 串口初始化需要设置的寄存器


l U0LCR(控制寄存器):设置UART0的通信格式。


l U0DLL,U0DLM(寄存器):设置UART0的通信波特率。


C. 具体寄存器的设置


(1) U0LCR(线控制寄存器)


l 作用:设置通信格式(通信字符长度,停止位个数,奇偶校验位


l 长度:8位寄存器


l 各位寄存器的含义:


第[1 ,0]位: 表示字长


00:表示5位字长


01:表示6位字符长度


10:表示7位字符长度


11:表示8位字符长度


第2位: 表示停止位选择


0:1个停止位


1:2个停止位


3位:表示奇偶使能


0:禁止奇偶产生和校验


1:使能奇偶产生和校验


注:奇偶使能:控制是否进行奇偶校验。如果使能,发送时将添加一位校验位。


第[5 4]位:表示奇偶选择位


00:奇数(数据位+校验位=奇数)


01:偶数(数据位+校验位=偶数)


10:校验位强制为1


11:校验位强制为0


注:奇偶选择主要是设置奇偶校验类型。


第6位:间隔控制


0:禁止间隔发送


1:使能间隔发送


注:当该位为1时,输出引脚(TxD0)强制为逻辑0,可以引起通信对方产生间隔中断。在一些通信方式中,使用间隔中断作为通信的起始信号(eg:LIN Bus)


第7位:除数锁存访问位


0:禁止访问除数锁存寄存器


1:始能访问除数锁存寄存器



(2) U0DLL,U0DLM(除数锁存寄存器)


l 作用:U0DLL和U0DLM寄存器一起构成一个16位除数。


l U0DLL和U0DLM都为8位寄存器。


l U0DLL:存放分频值的低8位


l U0DLM:存放分频值的高8位。


注:


1.使用U0DLL和U0DLM配置波特率之前,必须先计算分频值。


Fdiv=Fpclk/(16*baud)


2.使用U0DLL和U0DLM配置波特率之前必须把U0LCR控制寄存器的第8位置为1才能进行配置。配置完后要把U0LCR控制寄存器的第8位置位0。


2> 串口初始化化程序


A方法一:


/**********************************************************


* 作者:tiger-john


* 时间:2011年1月17日


* 名称:UART0_Init()


* 功能:UART0初始化(通讯波特率115200,8位数据位,1位停止


位,无奇偶校验)


* 入口参数:bps 串口波特率


* 出口参数:无**********************************************************/


void UART0_Init(uint32 bps)


{



uint16 Fdiv;


PINSEL0=0x00000005; //设置串口引脚


U0LCR=0x83;     //置为除数锁存位,进行配置


Fdiv=(Fpclk>>4)/UART0_BPS;


U0DLM=Fdiv>>8;


U0DLL=Fdiv&0xff;


U0LCR=0x03; //清除除数锁存位,并设置工作模式


}


B.方法二:


/**********************************************************


* 作者:tiger-john


* 时间:2011年1月17日


* 名 称:UART0_Init()


* 功 能:初始化串口0。设置其工作模式及波特率。


* 入口参数:baud 波特率


* set 模式设置(UARTMODE数据结构)


* 出口参数:返回值为1时表示初化成功,为0表除参数出错********************************************************/


/* 定义串口模式设置数据

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