2021年12月22日 | Tiny4412之串口（Uart）驱动编写

一：tiny4412串口驱动编写

　　1、串口通信简介

　　串口通信指串口按位（bit）发送和接收字节，串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线 接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2 米；而对于串口而言，长度可达1200米。

　　串口通信所采用的通信协议为RS-232，RS-232通信方式允许简单连接三线：Tx、Rx和地线。但是对于数据传输，双方必须对数据定时采用使用相同的波特率。RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也 可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。

　　2、串口的通信基本模型如下图所示：

TXD:发送数据

RXD:接收数据

GND:地线

串口驱动跟其他外设的驱动配置流程差不多，大概分为如下几步：

（1）查看电路图，配置相应的gpio功能引脚

（2）配置串口控制器的相应寄存器

（3）测试串口接收、发送

今天用的是第一个串口com0，下面是电路图：

找到相应的gpio功能引脚

下面是串口工作的整个模式图：

下面是串口控制器相应的寄存器：

今天我们实验用到的几个主要的寄存器是：

ULCON0：数据格式控制寄存器（配置数据位，停止位，校验位等）；

UCON0：串口控制开关

UTXH0：发送数据

URXH0：接收数据

UTRSTAT0:数据收发状态寄存器

UBRDIV0，UFRACVAL0：配置波特率的

下面是uart所需要的工作得时钟频率，以及比特率计算公式：

经过计算uart所采用的SCLK_UART为100M

UBRDIV0=(100000000)/(115200 x16) - 1 = 53.3=53=0x35;

UFRACVAL0= 4;

下面具体测试代码：

 1 #ifndef __REGS_H

 2 #define __REGS_H

 3 

 4 #define gpa0base  0x11400000

 5 #define GPA0CON      (*(volatile unsigned long *)(gpa0base + 0x0000))

 6 

 7 #define uart0base  0x13800000

 8 #define ULCON0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0000)) 

 9 #define UCON0     (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0004)) 

10 #define UFCON0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0008)) 

11 #define UMCON0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x000C)) 

12 #define UTRSTAT0  (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0010)) 

13 #define UERSTAT0  (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0014)) 

14 #define UFSTAT0   (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0018)) 

15 #define UMSTAT0   (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x001C)) 

16 #define UTXH0     (*(volatile unsigned char *)(uart0base + 0x0020)) 

17 #define URXH0     (*(volatile unsigned char *)(uart0base + 0x0024)) 

18 #define UBRDIV0   (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0028)) 

19 #define UFRACVAL0 (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x002C)) 

20 #define UINTP0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0030)) 

21 #define UINTSP0   (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0034)) 

22 #define UINTM0    (*(volatile unsigned long *)(uart0base + 0x0038)) 

23 

24 #define uart3base  0x13830000

25 #define ULCON3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0000)) 

26 #define UCON3     (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0004)) 

27 #define UFCON3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0008)) 

28 #define UMCON3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x000C)) 

29 #define UTRSTAT3  (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0010)) 

30 #define UERSTAT3  (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0014)) 

31 #define UFSTAT3   (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0018)) 

32 #define UMSTAT3   (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x001C)) 

33 #define UTXH3     (*(volatile unsigned char *)(uart3base + 0x0020)) 

34 #define URXH3     (*(volatile unsigned char *)(uart3base + 0x0024)) 

35 #define UBRDIV3   (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0028)) 

36 #define UFRACVAL3 (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x002C)) 

37 #define UINTP3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0030)) 

38 #define UINTSP3   (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0034)) 

39 #define UINTM3    (*(volatile unsigned long *)(uart3base + 0x0038)) 

40 

41 #endif //__REGS_H

 1 #ifndef __UART_H

 2 #define __UART_H

 3 

 4 void uart_init();

 5 void set_gpio();

 6 void show_serial();

 7 void myputc(unsigned char c);

 8 unsigned char mygetc(void);

 9 void myputs(unsigned char *str);

10 void mygets(unsigned char *str);

11 

12 #endif //__UART_H

 1 #include "regs.h"

 2 #include "uart.h"

 3 

 4 int main()

 5 {

 6     set_gpio();

 7     uart_init();

 8     show_serial();

 9     return 0;

10 }

11 

12 void show_serial()

13 {

14     /*循环进行数据收发*/

15     unsigned char cmd[512];

16     while(1) {

17         myputs("[root@dream]#");

18         mygets(cmd);

19         myputs(cmd);

20         myputs("n");

21     }

22     

23 }

24 

25 void myputc(unsigned char c)

26 {

27     while(!(UTRSTAT0 & (1 << 1)));//等待buffer为空，再发送字符

28     UTXH0 = c;

29 }

30 unsigned char mygetc(void)

31 {

32     unsigned char ch;

33     while(!(UTRSTAT0 & 1));//等待buffer不为空

34     ch = URXH0;

35     

36     return ch;

37 }

38 

39 void myputs(unsigned char *str)

40 {

41     while(*str) {

42         myputc(*str);

43         if(*str == 'n')

44             myputc('r');

45         str++;

46     }

47 }

48 

49 void mygets(unsigned char *str)

50 {

51     unsigned char ch;

52     while(1) {

53         ch = mygetc();//获取字符

54         myputc(ch);

55         if(ch == 'r') {

56             myputc('n');

57             break;

58         }

59         *str = ch;

60         str++;

61     }

62     *str = 0;

63 }

64 

65 void set_gpio()

66 {

67      /*0x2 = UART_0_RXD

68        *0x2 = UART_0_TXD*/

69     GPA0CON &= ~0xff; 

70     GPA0CON |= 0x22;

71 }

72 

73 void uart_init()

74 {

75     /*step 1:数据格式控制*/

76     ULCON0 = 3; /*8bit data 1bit stop no parity*/

77     /*step 2: uart 开关*/

78     UCON0 = 1 | (1 << 2);

79     /*step 3: set Baud-rate*/

80     UBRDIV0 = 0x35;

81     UFRACVAL0 = 0x4;

82     /*step 4: 数据收发缓存*/

83     //UTXH0

84     //URXH0

85     /*step 5：数据收发状态寄存器*/    

86     //UTRSTAT0

87 }