从零开始的UART（基于S3C2440）

来源：互联网发布：java吧百度贴吧编辑：程序博客网时间：2024/05/16 05:43

1、UART是什么？

在介绍2440的UART控制器之前，我们首先来了解一下UART的原理

UART：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter(通用异步收发送器)，用来传输串行数据，发送数据时，CPU将并行数据写入UART，UART按照一定格式在TxD线上串行发出；接收数据时，UART检测到RxD线上的信号，将串行收集放到缓冲区中，CPU即可读取UART获得的这些数据。

UART最精简的连线形式只有3根线，TXD用于发送，RXD用于接收，GND用于提供参考电平。UART之间以帧作为数据传输单位，帧由具有完整意义的若干位组成，它包含开始位、数据位、校验位和停止位。发送数据之前，互相通信的UART之间要约定好数据传输速率（波特率的倒数）、数据的传输格式（多少个数据位、是否使用校验位、奇校验还是偶校验、多少个停止位）。

2、初始化UART

void uart0_init(void){    GPHCON  |= 0xa0;     //GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0    GPHUP    = 0x0c;     //GPH2,GPH3内部上拉ULCON0   = 0x03;     //8数据位，无校验，1个停止位UCON0    = 0x05;     //查询方式，邋邋UART时钟源为邋邋PCLKUFCON0   = 0x00;     //不使用FIFOUMCON0   = 0x00;     //不使用流控UBRDIV0  = UART_BRD; //波特率为115200}

为什么是上面的配置，参考S3C2440的英文手册

1、GPHCON |= 0xa0; //GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0

十六进制A0 二进制 1010 0000

10 10 00 00 对应于GPH2和GPH3都是TXD和RXD模式，就是串口的模式

其余的配置也是一样的道理，就是根据用户手册来配置寄存器。

3、UART小实例

参考韦东山的视频程序：

Init.c

/* * init.c: 进行一些初始化 */ #include "s3c24xx.h" void disable_watch_dog(void);             //关闭看门狗的程序void clock_init(void);                    //初始化时钟的程序void memsetup(void);                      //因为要使用C语言的程序，所以需要void copy_steppingstone_to_sdram(void);   //重定向：其实就是把NORFLASH的程序搬到内部的RAM中运行/* * 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))/* * 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=1:2:4， * FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */void clock_init(void){    // LOCKTIME = 0x00ffffff;   // 使用默认值即可    CLKDIVN  = 0x03;            // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,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_200MHZ;  /* 现在，FCLK=200MHz,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,                                             * 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++;    }}

head.s

这段的引导程序，其实可以完全由汇编直接写完的，也就是不用使用那么多的bl跳转到外部的C语言执行

@******************************************************************************@ File：head.S@ 功能：设置SDRAM，将程序复制到SDRAM，然后跳到SDRAM继续执行@******************************************************************************          .extern     main.text .global _start _start: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是位置无关码，相当于：PCnew = PC + 偏移    //                         PCnew = (4+8) + 0x28 = 0x34        ldr pc, =disable_watch_dog        bl  clock_init          @ 设置MPLL，改变FCLK、HCLK、PCLK    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 pc, =on_sdram                   @ 跳到SDRAM中继续执行on_sdram:    ldr sp, =0x34000000     @ 设置栈指针    ldr lr, =halt_loop      @ 设置返回地址    ldr pc, =main           @ 调用main函数halt_loop:    b   halt_loop

serial.c

#include "s3c24xx.h"#include "serial.h"#define TXD0READY (1<<2)#define RXD0READY (1)#define PCLK            50000000   //init.c中的clock_init函数设置邋邋PCLK为50邋錗HZ#define UART_CLK        PCLK#define UART_BAUD_RATE  115200#define UART_BRD        ((UART_CLK / (UART_BAUD_RATE * 16)) - 1)  //初始化UART 115200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;     //8数据位，无校验，1个停止位UCON0    = 0x05;     //查询方式，邋邋UART时钟源为邋邋PCLKUFCON0   = 0x00;     //不使用FIFOUMCON0   = 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));   //向UTXH0寄存器中写入数据，UART即可以自动将它发送出去   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));   //直到读取UTRSTAT0寄存器，即可获取接收到的数据   return URXH0;}//判断字符是否是数字//如果返回值为1的话，那么就是数字，否则就是字母int isDigit(unsigned char c){   if(c >= '0' && c <='9')   return 1;   else   return 0;}//判断字符是否为英文的字母int isLetter(unsigned char c){   if(c >= 'a' && c <= 'z')   return 1;   else if(c >= 'A' && c <= 'Z')   return 1;   else   return 0;}

serial.h

void uart0_init(void);void putc(unsigned char c);unsigned char getc(void);int isDigit(unsigned char c);int isLetter(unsigned char c);

main.c

#include "serial.h"int main(){   unsigned char c;   uart0_init();      //波特率115200?8个数据位，无校验位，1个停止位      while(1)   {       //从串口接收数据后，判断其是否数字或者字母       //如果是数字或者字母的话，就加1输出       c = getc();   if(isDigit(c) || isLetter(c))   putc(c+1);    }  return 0;}

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