Nios II 里的 Uart 操作

第一步，在sopc里增加一个串口

 

第二步：操作UART的三种方法
（1）直接寄存器操作。
NIOS II 的串口编程有多种方式，很多地方给的程序大多数更像纯C语言写法，占用程序空间比较大，这里以一个更像单片机串口的程序，占用空间当对而言要小，且对像工业控制的数据传输更实用简单些（个人觉得）。

extern unsigned char leddata[8];
//UART发送一个字节子程序
void Uart_send(unsigned char data)
{
alt_u16 status;
status=IORD_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE);
while(!(status&0x0040))//等待发送完成
status=IORD_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE);
IOWR_ALTERA_AVALON_UART_TXDATA(UART_BASE,data);
}

//UART发送多个字节子程序

void Uart_send_n(unsigned char *ptr,unsigned char n)
{
for(;n>0;n--)
{
Uart_send(*ptr);
ptr++;
}
}

//UART接收子程序
int Uart_receive(void)
{
alt_u16 status;
int temp;
status=IORD_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE);
while(!(status&0x0080))//等待发送完成
status=IORD_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE);
temp=IORD_ALTERA_AVALON_UART_RXDATA(UART_BASE);
return temp;
}

//串口接收中断服务程序
void Uart_ISR(void * context,alt_u32 id)
{
unsigned char temp;
temp=IORD_ALTERA_AVALON_UART_RXDATA(UART_BASE);
leddata[5]=temp;
}

//串口中断初始化
void Uart_init()
{
IOWR_ALTERA_AVALON_UART_CONTROL(UART_BASE, 0x80);//接收中断使能
IOWR_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE, 0x0);//清状态标志
// IOWR_ALTERA_AVALON_UART_RXDATA(UART_BASE, 0x0);//清接收寄存器
alt_irq_register(UART_IRQ,0,Uart_ISR);//中断注册，此处编译总出现警告，还请高手能指点。warning: implicit declaration of function `alt_irq_register' test3 uart_zx.h

}

程序中接收部分写了一个扫描的和一个中断的，可跟据需要选择。我想中断接收的更实用些吧。

其中UART_BASE请更换为你自己UART的名字即可。

（2）类似C语言的操作，用printf函数。（编译过程太慢！可以喝杯茶了！）
使用这种方法要加上这一句 #include <stdio.h>

别忘了在System library Properties 的stdout/stdin 选择你的串口。

int main ()
{
printf("Hello world./n");
return 0;
}
执行上述程序可以看到效果！

(3)转载（没试过）
下面介绍第三种串口编程的方法，我们还是从一个简单的例子看起吧：

＃i nclude <stdio.h>
＃i nclude <string.h>

int main (void)
{
char* msg = “hello world”;
FILE* fp;
fp = fopen (“/dev/jtag_uart”, “r+”);
if (fp)
{
fprintf(fp, “%s”,msg);
fclose (fp);
}
return 0;
}

这种方法才是标准的串口操作方法。说实话，NiosII下的串口编程比Nios下的已经简化了很多。Nios下的串口操作要调用Altera自定义的函数，而NiosII下，由于有了HAL（详见NiosII step by step 2关于HAL的介绍）的存在，串口编程已经成为标准的文件操作了。

我们知道，在Unix/Linux等操作系统里所有的流操作都可以看成是文件，NiosII吸收了这一点（可能是因为Nios吸收了Cygwin的很多特性吧，呵呵），把对串口的流操作也当成了一种文件操作。操作一个串口时，只需要对它相应的设备驱动读写数据就好了。
fp = fopen (“/dev/jtag_uart”, “r+”);
这个语句的意思就是打开jtag_uart的驱动，并且可以对其进行读写（r+），

if (fp)
{
fprintf(fp, “%s”,msg);
fclose (fp);
}

这段语句的意思就是如果文件打开没问题，指针句柄有效，就可以用fprintf语句向这个串口写数据了，这里要写的数据是一个字符串。写完之后关闭文件。你看，所有的操作几乎与C语言下的文件操作没什么区别，呵呵，唯一不同的就是待操作的文件是你要操作的外设，而不是一个“文件”。

利用这种方法，你可以立刻举一反三，只要改动一点点，就可以操作所有的串口外设了。要改动的就是/dev/jtag_uart，把/dev/后面的外设名改改就是了。例如我要操作NiosII与PC之间的通信，只要改为/dev/pc_uart就行啦。

再延伸一点，如果你的系统里面要添加四个使用串口流的设备，分别是JTAG UART、PC UART、GSM UART、GPS UART，那么对于每个外设，只要编写四个相应的文件操作程序就行了：

fp = fopen (“/dev/jtag_uart”, “r+”);
fp = fopen (“/dev/pc_uart”, “r+”);
fp = fopen (“/dev/gps_uart”, “r+”);
fp = fopen (“/dev/gsm_uart”, “r+”);

当然，不要把所有外设的操作都写在一个程序里，应该分开写，最后分成不同的函数，再最后集成到一个main函数里。这是编程细节方面的问题了，不多说了。

以上介绍的方法就是我们一般会采用的方法，具有很大的灵活性，可随时更改、添加外设程序，克服了第一种方法的局限性。

说到这里，你应该知道其实第一种方法就是第二种方法的在NiosII IDE里面的隐含集成，其实图形用户界面背后也不过就是第二种方法的程序，只是stdin/stdout/stder都是由你指定罢了，呵呵。（估计Altera设计这三个选项就是为了方便懒人和初学者，呵呵）