TQ2440-UART(查询及中断方式)

1.S3C2440 UART 介绍

    UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置）用于异步通信，可以实现全双工发送和接收。它不仅可以实现不同嵌入式系统之间的通信，还可以实现与PC之间的通信。

    s3c2440提供了三个UART端口，它们都可以通过查询、中断和DMA方式传输数据，而且每个UART都分别有一个64个字节的接收FIFO和一个64个字节的发送FIFO。在这里，我们只给出非FIFO模式，即传输数据不利用FIFO缓存，一个字节一个字节地传输。

    下面我们就给出如何用s3c2440来实现非FIFO的UART通信。要实现某种通信，就必须遵循该通信协议。UART的协议包括传输数据的位数，停止位的位数，以及是否进行奇偶校验，这些设置是利用ULCONn寄存器完成的。另一个很重要的地方就是设置波特率。s3c2440波特率的时钟源有三个：PCLK、FCLK/n和UEXTCLK。时钟源的选择是由UCONn的第10位和第11位来完成的。波特率的具体计算公式为：

        时钟源频率÷（波特率×16）－1      

这个计算结果很可能是小数，把该小数取最接近的整数，放入寄存器UBRDIVn中就完成了波特率的设置。如我们选择波特率的时钟源为PCLK，它为50MHz，我们设置的波特率为115.2kHz，通过上式计算的结果为26.13，取整后得到26，那么我们把26放入UBRDIVn中即可。由于我们没有使用FIFO和MODEM，所以可以不用设置FIFO控制寄存器UFCONn和MODEM控制寄存器UMCONn。通过以上寄存器的设置，UART就可以正常传输数据。

    接收到的数据是放到接收缓存器URXHn中，要发送数据时，是把数据放入发送缓存器UTXHn中。由于UART是通过字节方式传输数据的，因此要区分是大端模式还是小端模式，也就是说这两个寄存器在这两种模式下，所在的地址是不同。为了了解当前数据传输的各种状态，还需要一些状态寄存器。传输状态寄存器UTRSTATn非常有用，它的第0位可以用来判断接受缓存器内是否有可接收的数据，第1位和第2位可以用来判断发送缓存器中是否为空，为空时可以发送数据。由于在这里我们不进行传输数据时错误的判断，因此错误状态寄存器UERSTATn不需要，FIFO状态寄存器UFSTATn和MODEM状态寄存器UMSTATn在这里也不需要。

    我们给出UART通信的两种方法：查询和中断。为了验证程序，使用任一款的串行通信软件来实现PC和s3c2440之间的通信即可。 (我用的是SecureCRT)

 

2.代码分析

下载地址：http://download.csdn.net/detail/forsakening/5492335

a)查询方式

/*  * UART查询方式 forsakening @hdu @2013-5-31 */#include "2440addr.h"#define TXD0READY (1 << 2)#define RXD0READY (1 << 0)#define PCLK 50000000//时钟源设为PCLK           /* * 初始化UART: * GPHCON寄存器设置GPH2,GPH3的模式，分别设置为UART0的TX和RX模式,相应位置写入10即可,见DATASHEET * GPHUP上拉使能寄存器，为0使能上拉 * ULCON0 = 0x03，8位数据，1位停止位 * UCON0 = 0x05，默认是PCLK作为输入时钟，设置为中断或查询方式 * UBRDIVn = (int)(被选时钟  / ( 波特率  × 16) ) - 1  */void Uart0_Init(unsigned int bandrate){rGPHCON &= ~((3 << 4) | (3 << 6)) ;//GPH2-GPH3是RX/TXrGPHCON |= ((2 << 4) | (2 << 6)) ;//GPH2--TXD[0];GPH3--RXD[0]rGPHUP = 0x00 ;rULCON0 |= 0x03 ;    //8位数据，1位停止位rUCON0 = 0x05 ;      rUBRDIV0  = PCLK / bandrate / 16 - 1 ;rURXH0 = 0;}/* * UART发送一个字符： * 将c写入UTXH0寄存器中，硬件会自动将其发送到缓冲区 * 若发送完毕rUTRSTAT0 & TXD0READY = 1 */void Uart_putc(unsigned char c){rUTXH0 = c ;while(!(rUTRSTAT0 & TXD0READY)) ;//等待上个字符发送完毕}/* UART接收一个字符 */unsigned char Uart_getc(void){unsigned char c ;while(!(rUTRSTAT0 & RXD0READY)) ;c = rURXH0 ;return c ;}void Uart_print(unsigned char *p) //打印字符串的函数{while(0 != *p){Uart_putc(*p++);}}/* 串口打印回车：SecureCRT需要\n\r,而超级终端只需要\n */void Uart_Print_NR(void){Uart_putc('\n');Uart_putc('\r');}int Main(){unsigned char Title[] = "UART TEST:";unsigned char Info[] = "Your Input Is:";unsigned char Symbol[] = "*********************";unsigned char a ;Uart0_Init(115200) ;Uart_print(Title);Uart_Print_NR();Uart_print(Symbol);Uart_Print_NR();while(1){a = Uart_getc();if (0 != a){Uart_print(Info);Uart_putc(a);Uart_Print_NR();}} return 0;}

运行结果是这样的：

UART TEST:*********************Your Input Is:1Your Input Is:2Your Input Is:3Your Input Is:aYour Input Is:bYour Input Is:c

b)中断方式

/*  * UART中断方式 forsakening @hdu @2013-5-31 */#include <stdarg.h>#include "2440addr.h"#include "def.h"#define TXD0READY (1 << 2)#define RXD0READY (1 << 0)#define PCLK 50000000//时钟源设为PCLK/* 作为RX接收buf */unsigned char buf ;/***************************************************************//* UART部分 *//***************************************************************//* * 初始化UART: * GPHCON寄存器设置GPH2,GPH3的模式，分别设置为UART0的TX和RX模式,相应位置写入10即可,见DATASHEET * GPHUP上拉使能寄存器，为0使能上拉 * ULCON0 = 0x03，8位数据，1位停止位 * UCON0 = 0x05，默认是PCLK作为输入时钟，设置为中断或查询方式 * UBRDIVn = (int)(被选时钟  / ( 波特率  × 16) ) - 1  */void Uart0_Init(unsigned int bandrate){rGPHCON &= ~((3 << 4) | (3 << 6)) ;//GPH2-GPH3是RX/TXrGPHCON |= ((2 << 4) | (2 << 6)) ;//GPH2--TXD[0];GPH3--RXD[0]rGPHUP = 0x00 ;rULCON0 |= 0x03 ;    //8位数据，1位停止位rUCON0 = 0x05 ;      rUBRDIV0  = PCLK / bandrate / 16 - 1 ;rURXH0 = 0;}/* * UART发送一个字符：使用查询方式 * 将c写入UTXH0寄存器中，硬件会自动将其发送到缓冲区 * 若发送完毕会触发中断 */void Uart_putc(unsigned char c){if('\n' == c){while(!(rUTRSTAT0 & TXD0READY)) ;//等待上个字符发送完毕rUTXH0 = '\r' ;}while(!(rUTRSTAT0 & TXD0READY)) ;rUTXH0 = c ;}/* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! *//* 中断方式下接收数据是被动的，不需要单独函数，在中断服务程序中处理 *//* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! */void Uart_print(unsigned char *p) //打印字符串的函数{while(*p){Uart_putc(*p++);}}/* * 可变参数打印,需要包括头文件#include <stdarg.h>,这样用起来就和C库的打印方式一样啦 * 从TQ2440自带的裸机代码copy的 */void Uart_Printf(char *fmt,...){va_list ap;unsigned char string[256];va_start(ap,fmt);vsprintf(string,fmt,ap);Uart_print(string);va_end(ap);}/***************************************************************//* 中断部分 *//***************************************************************//* * 打开UART对应的中断，和UART0对应的RX子中断,TX子中断不打开， * 发送由查询方式 */void Uart0_Interrupt_Init(void){rINTMSK &= ~(1 << 28) ;rINTSUBMSK &= ~(1 << 0);}/* * 中断服务程序:清除子中断，清除总中断 */void __irq Uart0_Isr(void){    rSUBSRCPND |= 1 << 0 ;    //清除接收中断           rSRCPND |= 1 << 28 ;rINTPND |= 1 << 28 ;if(rUTRSTAT0 & 1)             //接收数据处理部分    {buf = rURXH0 ;            //接收字节数据if ( 0!= buf){Uart_Printf("Your Input Is:%c\n", buf);buf = 0;       }    }   }/* * 安装中断服务程序 * UART执行中断的流程： *        a)发生UART中断,跳转到0X18执行IRQ中断 *        b)通过中断向量表查找对应的中断服务程序,这里就是pISR_UART0，也就是Uart0_Isr */void Isr_Init(void){pISR_UART0 = (U32)Uart0_Isr ;}/***************************************************************//* Main部分 *//***************************************************************/int Main(){unsigned char Title[] = "UART TEST:\n";unsigned char Symbol[] = "*********************\n";Uart0_Init(115200) ;Uart0_Interrupt_Init();Isr_Init();Uart_print(Title);Uart_print(Symbol);while(1);return 0;}

运行结果和上面是一致的。

3. 注意点

最后还要强调几点关于非FIFO模式下UART中断的一些注意事项：

1. 对于s3c2440来说，接收数据是被动的，发送数据是主动的，因此一般来说，接收数据用中断方式，发送数据用查询方式较好；

2. 在中断方式下，当接收到数据时，尽管可能该数据无用，但也一定要读取它，否则下次再接收数据时，不会再引起中断，因为接收数据缓存器被上次接收到的数据所霸占，只要没有读取它，它就永远在那里；

3. 由于UART中断涉及到SUBSRCPND寄存器，因此在中断处理程序中不仅要清SRCPND寄存器，还要清SUBSRCPND寄存器，它们的顺序一定是先清SUBSRCPND寄存器，再清SRCPND寄存器，否则就会引起一个中断两次响应的问题。因为是否中断由SRCPND寄存器决定，而SRCPND寄存器的相关状态位由SUBSRCPND寄存器决定，如果先清SRCPND寄存器，而还没有清SUBSRCPND寄存器的话，SRCPND寄存器的相关位还是会被置1，而一旦被置1，则一定还会引起中断。

 

4. Reference:

[1].http://blog.csdn.net/zhaocj/article/details/5364412