JZ2440开发板：UART(串口)使用(学习笔记)

查看UART在硬件上的信息，阅读JZ2440原理图可以看到：

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　　JZ2440开发板的UART0是可以跟USB相接的，用于打印调试，UART1,UART2两个串口用来外接模块。所以本文仅对UART0进行操作。

从上图可以看到，UART0的TXD0和RXD0对应GPH2和GPH3,硬件上获取的信息大概就就是这些，接下来对芯片手册的UART部分进行分析：

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首先需要设置UART0的TXD0和RXD0引脚，对应的GPHCON,GPHDAT,GPHUP寄存器见下图：

　　　　GPHCON: 将GPH2和GPH3分别设置为TXD0和RXD0

　　　　GPHUP：  由于JZ2440的串口采用TTL标准，所以一开始应该是高电位，需要将相应引脚的电位上拉

　　　　　　　　　这里往GPHUP寄存的的bit3和bit2里写入1，即可完成设置。

　　　　

下图是串口的结构图：

　　　　1、发送过程：数据由内存传递到发送缓冲寄存器，再由发送移位器通过发送引脚TXD0将数据传递出去

　　　　2、接收过程：外部数据通过接收引脚RXD0传至接收移位器，再由接收缓冲寄存器传递至内存中。

另外：这里选用非FIFO模式，所以移位寄存器一次只能传递1个字节。

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想要传输数据，波特率和数据格式肯定需要约定好，下面对波特率和数据格式的设置进行分析：

a、波特率

　　阅读下方图片中波特率的说明，可以知道：波特率发生器的设定与UBRDIV0和UART clock有关，UART clock这里选用PCLK=50MHz

波特率选用115200，根据公式UBRDIVn = (int)( UART clock / ( buad rate x 16) ) -1可以计算出：　　　　　　　

　　　　　　　　UBRDIV0  = (int)(50000000 / (115200 x 16) ) -1
　　　　　　　　　　　　   = (int)(27.1) -1 （四舍五入到最接近的整数）
　　　　　　　　　　　　   = 27 -1 =

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UART clock选择：选用PCLK

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b、数据格式

这里采用8位数据位，无校验位，1位停止位，即 8n1

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阅读芯片手册发现，UTRSATA0寄存器用来判断UART0是否发送/接收完成：　　

　　　当bit [2]为1时表明发送完成了

　　　当bit [0]为0时表明接收完成了　　　

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传输模式寄存器：这里采用中断/查询模式

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根据发送/接收缓冲寄存器的描述，可以发现：JZ2440采用小字节序，UTXH0和URXH0都是按1个字节发送或者接收。

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对UART0的分析大概就是这些了，要实现以上的描述，离不开程序：

uart.c

 /* UART0的初始化，以及UART0打印调试函数 */
 #include "s3c2440_soc.h"
 void uart0_init(void)            //串口0初始化函数
 {
     /* 设置UART0串口的引脚
     ** GPHCON寄存器的bit[7:6]为10(GPH3为RXD[0])，bit[5:4]为10(GPH2为TXD[0])
     ** 因为开发板串口采用TTL标准，GPHUP寄存器对应的bit[2]和bit[3]需要设置为电位上拉
     */
     GPHCON &=~((<<)|(<<));        //先清零
     GPHCON |= ((<<)|(<<));
     GPHUP  &=~((<<)|(<<));        //对应bit使能上拉

     /* 设置波特率
     ** UBRDIVn = (int)( UART clock / ( buad rate x 16) ) –1
     ** UART的时钟默认采用PCLK=50MHz
     ** UBRDIV0 = (int)( 50000000 / ( 115200 x 16) ) –1 = 26
     */

     UBRDIV0 = ;

     /* 设置数据发送格式：数据位为8位，无校验位，停止位1位，即8n1
     ** 设置ULCON0寄存器，bit[5:3]为000，bit2为0，bit[1:0]为11
     ** 即ULCON0=0x00000003
     */

     ULCON0 = 0x00000003;

     /* 设置发送和接收模式为中断/查询模式：
     ** UCON0寄存器的bit[3:2]为01，bit[1:0]为01，UCON0=0x00000005;
     */

     UCON0 = 0x00000005;
 }

     /*    串口的输入和输出 */

     /* 根据UART的发送和接收状态位寄存器 UTRSTAT0 的状态，判断发送/接收完成与否
     ** 发送：看bit[2]的状态，当bit[2]为1时表明发送完成了
     ** 接收：看bit[0]的状态，当bit[0]为0时表明接收完成了
     ** 发送缓冲寄存器UTXH0，接收缓冲寄存器URXH0
     */
 int putchar(int c)
 {
     while(!(UTRSTAT0 & (<<)));            //当发送缓冲寄存器和发送移位器不是空的时候，循环等待
     UTXH0 = (unsigned char)c;                //反之，当上一个发送完了，再向发送缓冲寄存器写入字符(这里是按单个字节发送)
 }
 int getchar(void)
 {
     while(!(UTRSTAT0 & (<<)));                    //当接收缓冲寄存器是空的时候，循环等待
     return URXH0;                                    //当接收缓冲寄存器非空的时候，返回接收缓冲寄存器得到的值
 }
 int puts(const char *s)
 {
     while (*s)                                        //当*s有内容时
     {
         putchar(*s);                                //调用putchar函数
         s++;                                        //让s指针加1
     }

 }

自定义头文件 uart.h ：

 #ifndef     _UART_H                // 如果某个文件第一次包含这个头文件，_UART_H这个宏没有定义时
 #define     _UART_H                // 定义_UART_H这个宏

 void uart0_init(void);
 int putchar(int c);
 int getchar(void);
 int puts(const char *s);

 #endif

主程序 main.c ：

 #include "s3c2440_soc.h"
 #include "uart.h"
 int main(void)
 {    unsigned char c;
     uart0_init();
     puts("Hello,world!\n\r");
     while()
     {
         c=getchar();               // 从PC键盘上得到输入字符(串 )
         if (c == '\r')              //  换行处理 ，不论输入\n或者\r,都会换行并使光标到行首
         {
             putchar('\n');
         }
         if (c == '\n')
         {
             putchar('\r');
         }
         putchar(c);              // 输出得到的字符(串 )到PC，PC屏幕会显示串口传过来的字符(串 )
     }
     return ;
 }

makefile ：

all:
    arm-linux-gcc -c -o led.o led.c
    arm-linux-gcc -c -o uart.o uart.c
    arm-linux-gcc -c -o main.o main.c
    arm-linux-gcc -c -o start.o start.S
    arm-linux-ld -Ttext  start.o led.o uart.o main.o -o uart.elf
    arm-linux-objcopy -O binary -S uart.elf uart.bin
    arm-linux-objdump -D uart.elf > uart.dis
clean:
    rm *.bin *.o *.elf *.dis

这里只列出了部分文件，上传所有文件到 linux 编译后，得到uart.bin文件，烧写到JZ2440开发板，可以实现简单的打印调试功能，见下图：