2020年12月19日 | s5pv210----串口设置之输入输出字符

第一节  S5PV210   UART相关说明
通用异步收发器简称UART，即UNIVERSAL ASYNCHRONOUS RECEIVER AND TRANSMITTER，它用来传输串行数据。发送数据时，CPU 将并行数据写入UART，UART按照一定的格式在一根电线上串行发出；接收数据时，UART检测另一根电线的信号，将串行收集在缓冲区中，CPU 即可读取UART获得这些数据。

在S5PV210 中，UART提供了4 对独立的异步串口I/O 端口，有 4 个独立的通道，每个通道可以工作于DMA 模式或者中断模式。其中，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 只有16byte的的发送FIFO和16byte的接收FIFO。

S5PV210 的uart结构图如下： 

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，我们就可以驱动UART工作，达到发送和接收字符的目的。

第二节  程序相关讲解

完整代码见目录12.uart_putchar，对比前一个目录11.clock_c，区别在于main.c和多了一个
uart.c文件。
 
1.  main.c
完整代码如下：
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。
2.  uart.c
art_init() 代码如下：
oid 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
}
 
上述代码共有3 个步骤，下面我们来一一讲解每一个步骤：
第一步  配置引脚用于RX/TX 功能
参考UART引脚连接图，我们需要设置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>  9 UCON0 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；
  我们采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
这两个寄存器比较简单，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
其中，由Maximum Operating Frequenc y 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()的代码如下：
// 接收一个字符  
char getc(void)
{
while ((UFSTAT0 & 0xff) == 0);    // 如果RX FIFO 空，等待
return URXH0;                     // 取数据
}
 
// 发送一个字符
void putc(char c)
{
while (UFSTAT0 & (1<<24));     // 如果TX FIFO 满，等待
UTXH0 = c;                        // 写数据
}

发送/接收状态寄存器
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 寄存器可以得到8bit的数据；当Transmitter empty = 1 时说明可以发送数据，写8bit的数据到UTXH0。

第三节  编译代码和烧写运行
编译代码，在Fedora终端执行如下命令：
# cd 12.uart_putchar
# make  
在12.uart_putchar 目录下会生成uart.bin，我们将其烧写到开发板中。

第四节  实验现象
先连接好串口线，并通过MiniTools 自带的串口助手打开串口(注意要设置好波特率等参数，如图)，然后从 PC键盘中敲入一个字符，则串口终端会显示该字符在ASCII 表中的下一字符，如输入‘a’，串口终端会出现‘b’