UART协议与其基于控制器的裸板驱动(非常简单)
2017-12-06 11:57
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uart协议:
1、平时数据处于“空闲”状态(1状态)。
2、当要发送数据时,UART改变TxD数据线的状态(变为0状态)并维持1位的时间,这样接收方检测到
开始位之后,再等待1.5位的时间就开始一位一位地检测数据线 的状态得到所传输的数据。
3、UART一帧中可以有5 6 7 或8位的收据,发送方一位一位的改变数据线的状态将他们发送出去,首先发送最低位。
4、如果使用校验功能,UART在发送完数据位后,还要发送1个校验位。有两种校验方法:奇校验、偶
校验——数据位连同校验位中,“1”的数据等于奇数或偶数。
5、最后,发送停止位,数据线恢复到“空闲”状态(1状态)。停止位的长度有3种:1位、1.5位、2位。
S3C2410/S3C2440 UART 的使用
在使用UART之前,需要设置波特率、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、是否是有流量控制);
对于S3C2410/S3c2440,还要选择所涉及管脚为UART功能、选择UART通道的工作模式位为中断模式或DMA
模式。设置好之后,往某个寄存器写入数据即可发送,读取某个寄存器就可得到接收到的数据。可以
通过查询状态寄存器或设置中断来获知数据是否已经发送完毕、是否已经接收到数据。
S3C2410/S3C2440 UART使用的寄存器的功能。
1、将所涉及的引脚设为UART功能。PGHCON寄存器
2、UBRDIVn寄存器(UART BAUD RATE DIVISOR):设置波特率 ,要根据给定的波特率和所选择的时钟源的
频率来计算UBRDIVn寄存器的值。计算的结果不一定是整数。误差范围内即可。
UBRDIVn = (int)(UART clock /(baud rate * 16))-1
3、ULCONn寄存器(UART LINECONTROL):设置传输格式,数据位宽度,停止位宽度,校验模式,红外模式
4、UCONn寄存器(UART CONTROL)
UCONn寄存器用于选择UART时钟源、设置UART中断方式等。
5、UFCONn寄存器(UART FIFO CONTROL)、UFSTATn寄存器(UART FIFO STATUS)
UFCONn寄存器用于设置是否使用FIFO,设置个FIFO的触发阈值,即发送FIFO中有多少个数据时产生中断、结
束FIFO中有多少个数据时产生中断,并可以通过设置UFCONn寄存器来复位各个FIFO。
不使用FIFO时,FIFO深度为1。
读取UFSTATn寄存器可以知道各个FIFO是否已经满、其中有多少个数据。
6、UMCONn寄存器(UART MODEM CONTROL)、UMSTATn寄存器(UART MODEM STATUS)
这两类寄存器用于流量控制。
7、UTSTATn寄存器(UART TX/RX STATUS)
UTRSTATn寄存器用来表明数据是否已经发送完毕、是否已经接收到数据。
8、UERSTATn寄存器(UART ERROR STATUS)
用来表示各种错误是否发生。
9、UTXHn寄存器(UART TRANSMIT BUFFER REGISTER)
CPU将数据写入这个寄存器,UART即会将它保存到缓冲区中,并自动发送出去。
10、URXHn寄存器(UART RECEIVE UBFFER REGISTER)
当UART接收到数据时,CPU读取这个寄存器,即可获得数据。
UART 使用实例:
head.S文件中把系统时钟,SDRAM等其他硬件部分设置好之后,调用main()函数。
main.c:
#include "serial.h"
int main()
{
unsigned char c;
uart0_init(); // 波特率115200,8N1(8个数据位,无校验位,1个停止位)
while(1)
{
// 从串口接收数据后,判断其是否数字或子母,若是则加1后输出
c = getc();
if (isDigit(c) || isLetter(c))
putc(c+1);
}
return 0;
}
main()函数中调用的那些与串口相关的函数 uart0_inti(),getc(),putc(),isDigit(),isLetter()函数都在
serial.c文件中定义。
serial.c:
1、平时数据处于“空闲”状态(1状态)。
2、当要发送数据时,UART改变TxD数据线的状态(变为0状态)并维持1位的时间,这样接收方检测到
开始位之后,再等待1.5位的时间就开始一位一位地检测数据线 的状态得到所传输的数据。
3、UART一帧中可以有5 6 7 或8位的收据,发送方一位一位的改变数据线的状态将他们发送出去,首先发送最低位。
4、如果使用校验功能,UART在发送完数据位后,还要发送1个校验位。有两种校验方法:奇校验、偶
校验——数据位连同校验位中,“1”的数据等于奇数或偶数。
5、最后,发送停止位,数据线恢复到“空闲”状态(1状态)。停止位的长度有3种:1位、1.5位、2位。
S3C2410/S3C2440 UART 的使用
在使用UART之前,需要设置波特率、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、是否是有流量控制);
对于S3C2410/S3c2440,还要选择所涉及管脚为UART功能、选择UART通道的工作模式位为中断模式或DMA
模式。设置好之后,往某个寄存器写入数据即可发送,读取某个寄存器就可得到接收到的数据。可以
通过查询状态寄存器或设置中断来获知数据是否已经发送完毕、是否已经接收到数据。
S3C2410/S3C2440 UART使用的寄存器的功能。
1、将所涉及的引脚设为UART功能。PGHCON寄存器
2、UBRDIVn寄存器(UART BAUD RATE DIVISOR):设置波特率 ,要根据给定的波特率和所选择的时钟源的
频率来计算UBRDIVn寄存器的值。计算的结果不一定是整数。误差范围内即可。
UBRDIVn = (int)(UART clock /(baud rate * 16))-1
3、ULCONn寄存器(UART LINECONTROL):设置传输格式,数据位宽度,停止位宽度,校验模式,红外模式
4、UCONn寄存器(UART CONTROL)
UCONn寄存器用于选择UART时钟源、设置UART中断方式等。
5、UFCONn寄存器(UART FIFO CONTROL)、UFSTATn寄存器(UART FIFO STATUS)
UFCONn寄存器用于设置是否使用FIFO,设置个FIFO的触发阈值,即发送FIFO中有多少个数据时产生中断、结
束FIFO中有多少个数据时产生中断,并可以通过设置UFCONn寄存器来复位各个FIFO。
不使用FIFO时,FIFO深度为1。
读取UFSTATn寄存器可以知道各个FIFO是否已经满、其中有多少个数据。
6、UMCONn寄存器(UART MODEM CONTROL)、UMSTATn寄存器(UART MODEM STATUS)
这两类寄存器用于流量控制。
7、UTSTATn寄存器(UART TX/RX STATUS)
UTRSTATn寄存器用来表明数据是否已经发送完毕、是否已经接收到数据。
8、UERSTATn寄存器(UART ERROR STATUS)
用来表示各种错误是否发生。
9、UTXHn寄存器(UART TRANSMIT BUFFER REGISTER)
CPU将数据写入这个寄存器,UART即会将它保存到缓冲区中,并自动发送出去。
10、URXHn寄存器(UART RECEIVE UBFFER REGISTER)
当UART接收到数据时,CPU读取这个寄存器,即可获得数据。
UART 使用实例:
head.S文件中把系统时钟,SDRAM等其他硬件部分设置好之后,调用main()函数。
main.c:
#include "serial.h"
int main()
{
unsigned char c;
uart0_init(); // 波特率115200,8N1(8个数据位,无校验位,1个停止位)
while(1)
{
// 从串口接收数据后,判断其是否数字或子母,若是则加1后输出
c = getc();
if (isDigit(c) || isLetter(c))
putc(c+1);
}
return 0;
}
main()函数中调用的那些与串口相关的函数 uart0_inti(),getc(),putc(),isDigit(),isLetter()函数都在
serial.c文件中定义。
serial.c:
#include "s3c24xx.h" #include "serial.h" #define TXD0READY (1<<2) #define RXD0READY (1) #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; // 查询方式,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 } /* * 发送一个字符 */ void putc(unsigned char c) { /* 等待,直到发送缓冲区中的数据已经全部发送出去 */ while (!(UTRSTAT0 & TXD0READY) 9ca0 ); /* 向UTXH0寄存器中写入数据,UART即自动将它发送出去 */ UTXH0 = c; } /* * 接收字符 */ unsigned char getc(void) { /* 等待,直到接收缓冲区中的有数据 */ while (!(UTRSTAT0 & RXD0READY)); /* 直接读取URXH0寄存器,即可获得接收到的数据 */ return URXH0; } /* * 判断一个字符是否数字 */ int isDigit(unsigned char c) { if (c >= '0' && c <= '9') return 1; else return 0; } /* * 判断一个字符是否英文字母 */ int isLetter(unsigned char c) { if (c >= 'a' && c <= 'z') return 1; else if (c >= 'A' && c <= 'Z') return 1; else return 0; }
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