2020年12月24日 | TQ210_裸机编程（三）——串口通信

由于我们所使用的TQ210板的L0部分已经写死  ，而且L0部分有时钟的初始化， 所以我们现在做串口通信 ，就不用再初始化时钟了。我们将会直接把程序放在SRAM里运行。

S5PV210 包含 4 个异步收发器（UART），提供 4 个独立的异步串行输入/输出（I/O）端口。所有端口可工作于中断模式或 DMA 模式。提供高达 3Mbps的位速率。每个 UART 包含 2 个 FIFO 用于接收和发送数据。具有可编程的波特率、红外收发、1 位或 2 位停止位、5~8 位数据位、校验。

数据发送：要发送的数据帧是可编程的。它包含 1 位起始位，5~8 位数据位，1 个可选校验位，1或2位停止位，这些都通过ULCONn寄存器来设置。在FIFO模式下发送器将发送的数据发送给Tx FIFO，在非 FIFO 模式下，发送器将要发送的

数据发送给 Tx 保持寄存器。

数据接收：和数据发送类似。

关于串口的配置有以下几个步骤：

1、配置时钟，选择时钟源
2、配置 ULCONn 寄存器：设置数据位、停止位、校验位、模式
3、配置 UCONn 寄存器：设置数据接收和发送模式、时钟源
3、设置 UFCONn：启用或静止 FIFO
4、配置 UBRDIVn 和 UDIVSLOTn：计算波特率
5、发送数据：等待发送器为空，将要发送的 8 位数据赋给发送缓存寄存器 UTXHn
6、接收数据：等待接收缓冲区有数据可读，从接收缓存寄存器 URXHn 中取出数据

首先要找到4 个异步收发器（UART），可以在配套电路图中找到。

在电路图中可以看到异步收发器的管脚地址，这里我们选用第一个收发器，GPA0_0,GPA0_1，

然后找到GPA0_0,GPA0_1，设置其参数。

从资料我们可以设置0~8位为0x22，一个是接收，一个是发送。

第一步：

我们配置ULCONn 寄存器：设置数据位、停止位、校验位、模式。同样先找到ULCONn 寄存器的资料。

/* 8-bits/One stop bit/No parity/Normal mode operation */

根据要求是设置8位长度，一个停止位，模式为No parity，校验模式为Normal，剩下的位保留。

即：ULCON0 = 0x3 | (0 << 2) | (0 << 3) | (0 << 6);

第二步：

然后接着再 配置 UCONn 寄存器：设置数据接收和发送模式、时钟源，

找到UCONn 寄存器。

主要设置第10位的时钟选择，第5位模式为Normal，因为默认值为0，所以第5位可以不设定。

传送模式为中断处理或者回滚，即2:3位设置01，

接收模式也为中断或回滚。0:1位也设置为01。

UCON0 = 1 | (1 << 2) | (0 << 10);

第三步：设置 UFCONn：静止 FIFO

第四步：

配置 UBRDIVn 和 UDIVSLOTn：计算波特率

DIV_VAL = (SCLK_UART / (bps x 16)) −1
比如配置波特率为 115200bps（串口通信一般都是这个波特率），时钟源选择 PCLK=66MHz
DIV_VAL = (66000000/(115200 x 16))-1 = 35.8 - 1 = 34.8
UBRDIV0 = 34 （DIV_VAL 的整数部分）
(num of 1's in UDIVSLOTn)/16 = 0.8 （DIV_VAL 的小数部分）（此公式在资料中已经规定）
(num of 1's in UDIVSLOTn) = 12
UDIVSLOT0 = 0xDDDD (查表)

到这里，串口的所有参数配置都已经OK了，接下来就是用串口来实现数据的接收与发送了，

下面是一个通过串口，实现 输入1使灯LED1亮，输入2，使LED2亮的程序，供大家参考。

/*uart.c*/

#define GPA0CON  *((volatile unsigned int *)0xE0200000)
#define ULCON0   *((volatile unsigned int *)0xE2900000)
#define UCON0   *((volatile unsigned int *)0xE2900004)
#define UFCON0   *((volatile unsigned int *)0xE2900008)
#define UTRSTAT0  *((volatile unsigned int *)0xE2900010)
#define UTXH0    *((volatile unsigned int *)0xE2900020)
#define URXH0   *((volatile unsigned int *)0xE2900024)
#define UBRDIV0  *((volatile unsigned int *)0xE2900028)
#define UDIVSLOT0 *((volatile unsigned int *)0xE290002C)

/* UART0初始化 */
void uart_init()
{
 /*
 ** 配置GPA0_0为UART_0_RXD
 ** 配置GPA0_1为UART_0_TXD
 */
 GPA0CON &= ~0xFF;
 GPA0CON |= 0x22;

 /* 8-bits/One stop bit/No parity/Normal mode operation */
 ULCON0 = 0x3 | (0 << 2) | (0 << 3) | (0 << 6);

 /* Interrupt request or polling mode/Normal transmit/Normal operation/PCLK/*/
 UCON0 = 1 | (1 << 2) | (0 << 10);

 /* 静止FIFO */
 UFCON0 = 0;

 /*
 ** 波特率计算：115200bps
 ** PCLK = 66MHz
 ** DIV_VAL = (66000000/(115200 x 16))-1 = 35.8 - 1 = 34.8
 ** UBRDIV0 = 34(DIV_VAL的整数部分)
 ** (num of 1's in UDIVSLOTn)/16 = 0.8
 ** (num of 1's in UDIVSLOTn) = 12
 ** UDIVSLOT0 = 0xDDDD (查表)
 */
 UBRDIV0 = 34;
 UDIVSLOT0 = 0xDDDD;
}

static void uart_send_byte(unsigned char byte)
{
 while (!(UTRSTAT0 & (1 << 2))); /* 等待发送缓冲区为空 */
 UTXH0 = byte;     /* 发送一字节数据 */  
}

static unsigned char uart_recv_byte()
{
 while (!(UTRSTAT0 & 1));  /* 等待接收缓冲区有数据可读 */
 return URXH0;     /* 接收一字节数据 */  
}

void putchar(int c)
{
 uart_send_byte(c);
 /* 如果只写'n'，只是换行，而不会跳到下一行开头 */
 if (c == 'n')
  uart_send_byte('r');
}

int getchar()
{
 int c;
 c = uart_recv_byte();
 return c;
}

void puts(char *str)
{
 char *p = str;
 while (*p)
  putchar(*p++);
 putchar('n');
}

/*main.c*/

#define GPC0CON  *((volatile unsigned int *)0xE0200060)
#define GPC0DAT  *((volatile unsigned int *)0xE0200064)

int main()
{
 int c;

 GPC0CON &= ~(0xFF << 12);
 GPC0CON |= 0x11 << 12;  // 配置GPC0_3和GPC0_4为输出
 GPC0DAT &= ~(0x3 << 3);  // 熄灭LED1和LED2

 puts("UART Test in S5PV210");
 puts("1.LED1 Toggle");
 puts("2.LED2 Toggle");
 puts("Please select 1 or 2 to Toggle the LED");
 
 while (1)
 {
  c = getchar();   // 从串口终端获取一个字符
  putchar(c);    // 回显
  putchar('r');

  if (c == '1')
   GPC0DAT ^= 1 << 3; // 改变LED1的状态
  else if (c == '2')
   GPC0DAT ^= 1 << 4; // 改变LED2的状态
 }
 return 0;
}

/*start.S*/

.global _start     /* 声明一个全局的标号 */
_start:
  bl uart_init 

  /* 串口初始化 */
  bl main     /* 跳转到C函

数去执行 */
halt:
  b halt

/*makefile*/

uart.bin: start.o uart.o main.o
 arm-linux-ld -Ttext 0xD0020010 -o uart.elf $^
 arm-linux-objcopy -O binary uart.elf $@
 arm-linux-objdump -D uart.elf > uart.dis
 
%.o : %.c
 arm-linux-gcc -c $< -o $@ -fno-builtin
%.o : %.S
 arm-linux-gcc -c $< -o $@
 
clean:
 rm *.o *.elf *.bin *.dis

其中makefile是将程序放到L1部分直接运行的。