ARM裸编程系列---UART

S5PV210 UART说明

通用异步收发器缩写UART，这是UNIVERSAL ASYNCHRONOUS RECEIVER AND TRANSMITTER。它被用来传送串行数据。当发送数据，CPU将并行数据写入UART，UART依照一定的格式在一根电线上串行发出；接收数据 时。UART检測还有一根电线的信号，将串行收集在缓冲区中。CPU就可以读取UART获得这些数据。

在S5PV210中。UART提供了4对独立的异步串口I/Oport，有4个独立的通道，每个通道能够工作于DMA模式或者中断模式。当中，通道0有 256byte的的发送FIFO和256byte的接收FIFO，通道1有64byte的的发送FIFO和64byte的接收FIFO，而通道2和3仅仅有 16byte的的发送FIFO和16byte的接收FIFO。

S5PV210的uart结构图例如以下：

UART使用标准的TTL/CMCOS逻辑电平来表示数据，为了增强数据抗干扰能力和提高传输长度，通常将TTL/CMOS逻辑电平转换为RS-232逻辑电平，查看原理图可知Mini210S使用的是MAX3232SOP芯片,使用的是TX0和DX0：



搜索“XuTXD0”,可知：



通过设置UART相关寄存器。我们就能够驱动UART工作，达到发送和接收字符的目的。

样例：

int main()
{
char c;
uart_init(); // 初始化串口
while (1)
{
c = getc (); // 接收一个字符c
putc(c+1); // 发送字符c+1
}
return 0;
}

在main函数中。先会调用uart_init()初始化UART。然后使用getc接收PC发过来的字符，再调用putc()将该字符+1回复给PC。

/*uart.c*/
void uart_init()
{
// 1 配置引脚用于RX/TX功能
GPA0CON = 0x22222222;
GPA1CON = 0x2222;
// 2 设置数据格式等
UFCON0 = 0x1; // 使能FIFO
UMCON0 = 0x0; // 无流控
ULCON0 = 0x3; // 数据位:8, 无校验, 停止位: 1
UCON0 = 0x5; // 时钟：PCLK。禁止中断，使能UART发送、接收 // 3 设置波特率
UBRDIV0 = UART_UBRDIV_VAL; // 35
UDIVSLOT0 = UART_UDIVSLOT_VAL; // 0x1
}

上述代码共同拥有3个步骤。以下我们来一一解说每个步骤：

第一步 配置引脚用于RX/TX功能

參考UART引脚连接图，我们须要设置GPA0CON和GPA1CON寄存器使GPA0和GPA1引脚用于UART功能。

第二步 设置数据格式等

<1> ULCON0用来设置数据格式，见下图

Word Length = 11,8bit的数据；

Number of Stop Bit = 0,1bit的停止位；

Parity Mode = 000，无校验；

Infrared Mode =0，使用普通模式；

所以ULCON0=0x3

<2> 9UCON0是UART的配置寄存器。见下图

Receive Mode = 01 ，使用中断模式或者轮询模式。

Transmit Mode = 01，使用中断模式或者轮询模式。

Send Break Signal = 0。普通传输。

Loop-back Mode = 0，不使用回环方式；

我们採用轮询的方式接受和发送数据，不使用中断，所以bit[6-9]均为0；

Clock Selection = 0。使用PCLK作为UART的工作时钟；

我们不使用DMA,所以bit[16]和bit[20]均为0；

所以UCON0 = 0x5

<3> UFCON0和UMCON0

这两个寄存器比較简单，UFCON0用来使能FIFO，UMCON0用来设置无流控。

第三步 设置波特率

波特率即每秒传输的数据位数。涉及两个寄存器：UBRDIV0和UDIVSLOT0

波特率设置相关公式：UBRDIVn + (num of 1’s in UDIVSLOTn)/16 = (PCLK / (bps x 16)) ?1

当中，由Maximum Operating Frequency for Each Sub-block图可知。UART工作于PSYS下，所以PCLK即PCLK_PSYS = 66.5MHz，我们的波特率bps设置为115200,所以

(66.5MHz/(115200 x 16)) – 1 = 35.08 = UBRDIVn + (num of 1’s in UDIVSLOTn)/16,所以我们设置UBRDIV0=35。UDIVSLOT0=0x1

getc()和putc()的代码例如以下：

// 接收一个字符

char getc(void)

{

while ((UFSTAT0 & 0xff) == 0); // 假设RX FIFO空，等待

return URXH0; // 取数据

}

// 发送一个字符

void putc(char c)

{

while (UFSTAT0 & (1<<24)); // 假设TX FIFO满，等待

UTXH0 = c; // 写数据

}

通 过读UTRSTAT0 发送/接收状态寄存器，当Receive buffer data ready= 1时说明接收到数据，读URXH0寄存器能够得到8bit的数据；当Transmitter empty = 1时说明能够发送数据，写8bit的数据到UTXH0。

完整代码地址：https://github.com/zhouhui321/gec210-nos/tree/master/uart_putchar

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