2021年02月09日 | 基于S3C6410的ARM11学习（十七） 串口走起来

串口，可说是嵌入式开发中重要的开发工具了。通过串口，我们可以和开发板进行交互，同时也可以打印芯片内部的一些信息。

ARM11的串口使用也是比较简单的。当然首先需要配置一下。

以上是串口驱动开发的流程。首先对串口进行初始化，然后实现发送和接收。

以上是串口的结构图。对于接收和发送，都有一个64字节大小的FIFO。对于发送来说，如果使用FIFO的话，如果FIFO没有满，那么发送的数据首先发送到FIFO中，然后FIFO中的数据会自动的发送到发送移位寄存器中通过串口发送出去。接收也是一样的道理。

简单的使用就是不使用FIFO。数据直接发送到发送移位寄存器中发送。

下面就开始串口程序的设计了，

一、首先是对串口初始化。

1、  设置管脚为串口模式

串口端口和普通IO口是共用的。这个就要看OK6410的原理图。

从原理图中，接收是GPA0，发送时GPA1。所以第一步要先去配置管脚功能。

从GPIO章节得到，对于GPA0-1，配置为0010的时候，是串口的功能。

 所以，代码就是

2、设置串口工作模式

我们知道，串口是有几种模式的，数据位是几位，有没有奇偶校验位，停止位是几位。这个就通过ULCONx寄存器控制的。

我们使用的是uart0。配置的寄存器就是ULCON0。

配置成8位数据模式，没有奇偶校验位，1位停止位，普通的串口模式。

代码就是

3、设置工作模式

串口是可以工作在三个模式下，一个是中断模式，第二个是DMA方式，第三个就是轮询方式。

这里，不使用DMA，也不使用中断，就配置为轮询模式。

这个配置是通过UCONx寄存器配置。同样，这个寄存器有4个，对应串口0-3。这里配置UCON0寄存器。

主要关心以下几位

 第一个是选择串口的时钟源。选择PCLK。

后面两个是配置串口的接收和发送模式，是工作在中断或者轮询，还是工作在DMA模式。配置为中断或者轮询。

代码就为：

4、波特率设置

波特率是串口中最重要的设置了，如果这个波特率设置得不对的话，那么就不能正常的接收和发送数据了。

S3C6410的波特率配置通过两个寄存器配置，一个配置整数，一个配置小数。

以上是配置串口波特率的公式。我们使用的是PCLK。使用的公式就是

当然这个除下来不一定能整除，就会有小数部分。所以就需要对小数处理。

num of 1’s in UDIVSLOTn/16 = 小数部分。

得到num of 1’s in UDIVSLOTn值，在查上面的表格，得到真正配置小数寄存器的数据。

举例说明：

之前时钟，将PCLK配置成66M。波特率采用115200。

        得到整数的值是34，小数是0.8。

查表，13对应0xDFDD。

所以，整数的寄存器配置为34。小数的寄存器配置为0xDFDD。

UBRDIVx对应串口x的波特率设置的整数部分。UDIVSLOTx对应串口x的波特率设置的小数部分。

代码就是：

以上，就是整个串口的初始化了。初始化后，我们就可以使用串口发送数据和接收数据了。

二、串口发送数据

这个就比较简单了，和51单片机一样，有一个寄存器用来保存发送的数据。当往这个寄存器写数据，硬件会自动的将该数据通过串口发送出去。

不过呢，在发送之前，是需要检查上一次数据是否发送结束。如果没有发送结束的话，就需要等待。这个也是通过一个状态寄存器来知道的。

从这个寄存器，就可以知道，发送数据是否完成以及是否接受到新数据。对于发送来说，就要检查第二位是否为0。为0，说明上一次数据是发送结束的。

       代码就是：

三、串口接收

这个也是比较简单了，同样，有一个寄存器保存接收的数据，不过和51不一样的是，51的发送和接收都是同一个寄存器SBUF。但是S3C6410是有两个的。

同样，在读取数据之前，需要检查下，是否有数据接收，有数据接收，才读取数据。检测之前数据发送说过，检测状态寄存器的第0位。

代码就是

这个地方，在读取中加入了一些处理，为了对接收到的数据进行回显。每接收到一个数据，判断该数据是否是ox0d（换行符n），0x0a（r）。如果是这两个数据的话，就发送0x0d和0x0a。否则就将接收的数据发送出去。关于n和r大家可以自行百度下。

剩下就是在main函数中，编写简单的测试代码即可。

先串口初始化，然后无限循环的读取串口接收的数据，判断在将数据回发。这样，就可以在串口助手中看到，发什么，就显示什么，因为芯片将发送的数据回发了回来。

对比STM32

 STM32的串口驱动开发和S3C6410的驱动开发也差不多，先对串口进行初始化，然后在写串口发送和串口接收。原理都是一样。

以下配置和S3C6410的串口配置一样进行说明。8位数据位，没有奇偶校验位，1位停止位，波特率115200。

来看看结构图，这似乎是要比S3C6410的串口模块要复杂些。不过基本的东西是一样的，有发送移位寄存器，接收移位寄存器。发送有个数据寄存器，接收有个数据寄存器，不过对于STM32来说，发送和接收的寄存器是同一个。即这个寄存器即可发送，也可接收。

和S3C6410的串口流程一样。

一、串口初始化

1、  管脚功能配置。

对于串口1，其使用的管脚是PA9和PA10。STM32的复用功能配置和S3C6410配置就不一样了。S3C6410的GPIO配置中，有对GPIO的功能配置。但是STM32的GPIO配置就没有。只能把GPIO配置成之前说的8种模式。

但是手册中，也说明了，对于复用功能，管脚配置的功能应该是什么。

使用全双工模式，发送配置为推挽复用输出。接收配置为浮空输入。

这里，就不说使用寄存器开发了，而是使用库函数开发了。

这个地方要注意的是，对于管脚的复用功能，要打开对应复用功能的时钟，这里是串口1的时钟。另外还要打开总的复用功能时钟，即AFIO时钟。

二、串口初始化    

12位要设置为0。表示是8个数据位。10位要设置为0，禁止校验。同时也应该将13位给置1，表示串口使能。

位3和位2也要置1,表示使能接收和发送。

其他位是和中断有关系的，这里没有用到中断，都设置为0。所以这个寄存器可以设置为0x200C。

这个寄存器主要设置停止位的，将13：12设置为00。表示1个停止位。但是默认为这个值就是0。所以这个寄存器不用设置。

最后就是设置波特率了。当然也是有公式计算的。和S3C6410一样，有整数部分和小数部分。这个就参考STM32中文参考手册的524也就好了。不过STM32为我们提供了一个表，有了这个表，我们就不用去计算了。

对于串口1，是挂在APB2总线上的，而APB2总线的时钟一般是配置为72M。对于19200,的波特率，72M下计算出来的值是234.735。

对于整数就是234。对于小数，就是0.735*16=11.76,取12。注意，这里得到小数后，不用再查表。

将计算出来的值，填写到该寄存器即可。可以看出，STM32的整数和小数合并成一个寄存器了。

以上操作，就对串口1进行初始化了。比较简单吧。就配置几个值就行了。

当然是用库开发的话，就更简单了。

三、串口发送

这个和S3C6410就一样了。检测上次数据是否发完，发完了就发下一个数据。检测是通过检测状态寄存器。

位6和发送有关系，位5和接收有关系。

当然有个发送寄存器。不过对于STM32，接收和发送是使用的同一个寄存器，和51一样。

 发送的代码就是

四、串口接收

接收的代码就是

测试的方法和S3C6410的一样，这里就不说了。

以上就是整个串口的开发。包括了S3C6410和STM32。可见，开发都是差不多一样的，配置各种寄存器，让串口初始化，然后再对串口进行读写。

一般来说，对于串口的读，是通过中断来读的。这样，CPU就不用一直判断是否有数据接收而暂停，就可以去做其他很多事情。中断的配置也是比较容易了，可以参考前面的外部中断，对中断进行配置。

有了串口，以后调试，就不用再靠led了。直接通过串口打印即可了。