標題: ARM9(S3C2440)的UART [打印本頁]
作者: 51黑黑黑 時間: 2016-3-4 16:34
標題: ARM9(S3C2440)的UART
通用異步收發器簡稱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方式傳輸數據，而且每個UART都分別有一個64個字節的接收FIFO和一個64個字節的發送FIFO。UART由波特率發生器、發送器、接收器和控制邏輯組成，使用系統時鐘可以達到115.2Kbit/s，如果使用UEXTCLK引腳提供的外部時鐘，則可以達到更高的波特率，波特率可以通過編程進行控制。UART的結構示意圖如下所示：
UART的工作原理是：當發送數據時，CPU先將數據寫入發送FIFO中，然后UART會自動將FIFO中的數據復制到“發送移位器”中，發送移位器將數據一位一位（先發最低位）地發送到TXDn數據線上（根據設定的格式、插入開始位。校驗位和停止位）。接收數據時，“接收移位器”將RXDn數據線上的數據一位一位（同樣是先發最低位）接收進來，然后復制到接收FIFO中，CPU即可從中讀取數據。
S3C2440UART有3個獨立通道，每個通道支持的停止位有1位、2位，數據位有5、6、7、8位，支持校驗功能，另外還有紅外發送/接收功能。
在使用UART之前，需要設置波特率、傳輸格式（有多少個數據位、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）：設置比特率
根據給定的波特率、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3個UART通道）
2.ULCONn寄存器（UART LINE CONTROL）：設置傳輸格式
ULCONn寄存器（n為0~2），假如我們要設置UART0的傳輸格式為：8位數據位，每幀1個停止位，無奇偶校驗位，普通模式。就要設置ULCON0的[7:0]為00000011 如下圖紅色標記所示
3、UCONx寄存器 （UART CONTROL）
UCONn寄存器用于選擇UART時鐘源，設置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寄存器用于設置是否使用FIFO，設置各個FIFO的觸發閾值，即發送FIFO中有多少個數據時產生中斷，接收FIFO中有多少個數據時產生中斷。
讀取UFSTATn寄存器可以知道各個FIFO是否已經滿、其中有多少個數據。當不使用FIFO時候，可認為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寄存器用來表明數據是否已經發送完畢、是否已經接收到數據。
接受緩沖區數據就緒[0]位：表示當接收到數據時，此位被自動設為1
發送緩沖區空[1]位：表示當發送緩沖區中沒有數據時，此位被自動設為1
發送器空[2]位：表示當發送緩沖區中沒有數據，并且最后一個數據也已經發送出去時，此位被自動設為1
7、UERSTATn寄存器（UART ERRORSTATUS）
這個寄存器用來表示各種錯誤是否發送。
8、UTXHn寄存器（UART TRANSMIT BUFFERREGISTER）
CPU將數據寫入這個寄存器，UART即會將它保存到緩沖區中，并自動發送出去。
9、URXHn寄存器（UART RECEIVE BUFFERREGISTER）
當UART接收到數據時，CPU讀取這個寄存器，即可獲得數據。
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代表使用當前的PCLK ,115200是波特率
rGPHCON&=~((3<<4)|(3<<6));
rGPHCON|=(2<<4)|(2<<6); //把GPH3、GPH2設置為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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