2022年10月28日 | 【JZ2440笔记】串口通信（中断方式）

一、前言

本文是在上一篇文章《【JZ2440笔记】串口通信》的基础上写的，上一篇使用的是查询的方式，这一篇使用中断的方式，具体的串口介绍和配置就不写了，都在上一篇了，关于中断方面的设置在《【JZ2440笔记】裸机实验使用中断》中有讲到，这里直接贴出本文代码。

二、程序编写

程序分为以下几个文件：

head.S；启动文件。

init.c：关闭看门狗，初始化时钟的函数。

uart.c：串口相关配置。

uart.h：串口头文件。

main.c：主函数。

Makefile：编译程序。

每个文件具体内容如下：

head.S

@*************************************************************************

@ File：head.S

@ 功能：设置FCLK到400MHz，然后初始化串口

@*************************************************************************       

.text

.global _start

_start:

@******************************************************************************       

@ 中断向量，本程序中，除Reset和HandleIRQ外，其它异常都没有使用

@******************************************************************************       

    b   Reset

@ 0x04: 未定义指令中止模式的向量地址

HandleUndef:

    b   HandleUndef 

@ 0x08: 管理模式的向量地址，通过SWI指令进入此模式

HandleSWI:

    b   HandleSWI

@ 0x0c: 指令预取终止导致的异常的向量地址

HandlePrefetchAbort:

    b   HandlePrefetchAbort

@ 0x10: 数据访问终止导致的异常的向量地址

HandleDataAbort:

    b   HandleDataAbort

@ 0x14: 保留

HandleNotUsed:

    b   HandleNotUsed

@ 0x18: 中断模式的向量地址

    b   HandleIRQ

@ 0x1c: 快中断模式的向量地址

HandleFIQ:

    b   HandleFIQ

Reset: 

ldr sp, =4096                       @设置堆栈,因为要调用C语言函数 

bl disable_watch_dog               @关WATCH DOG

bl init_system_clk                 @初始化系统时钟，FCLK=400MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz

    msr cpsr_c, #0xd2       @ 进入中断模式

    ldr sp, =3072           @ 设置中断模式栈指针

    msr cpsr_c, #0xd3       @ 进入管理模式

    ldr sp, =4096           @ 设置管理模式栈指针，

                            @ 其实复位之后，CPU就处于管理模式，

                            @ 前面的“ldr sp, =4096”完成同样的功能，此句可省略

msr cpsr_c, #0x53       @ 设置I-bit=0，开IRQ中断

    bl main                            @跳转执行main函数

halt_loop:

    b       halt_loop

HandleIRQ:

    sub lr, lr, #4                  @ 计算返回地址

    stmdb   sp!,    { r0-r12,lr }   @ 保存使用到的寄存器

                                    @ 注意，此时的sp是中断模式的sp

                                    @ 初始值是上面设置的3072

    ldr lr, =int_return             @ 设置调用ISR即EINT_Handle函数后的返回地址  

    ldr pc, =UART0_Handle            @ 调用中断服务函数

int_return:

    ldmia   sp!,    { r0-r12,pc }^  @ 中断返回, ^表示将spsr的值复制到cpsr

init.c

/* WOTCH DOG register */

#define REG_WTCON               (*(volatile unsigned long *)0x53000000)

/* Sys Clk Config */

#define REG_CLKDIVN             (*(volatile unsigned long *)0x4C000014)

#define REG_CAMDIVN             (*(volatile unsigned long *)0x4C000018)

#define REG_MPLLCON             (*(volatile unsigned long *)0x4C000004)

void disable_watch_dog();

void init_system_clk();

/*上电后，WATCH DOG默认是开着的，要把它关掉 */

void disable_watch_dog()

{

REG_WTCON = 0;

}

void init_system_clk()

{

    //HCLK = FCLK/4， 当 CAMDIVN[9] = 0 时

    //PCLK 设置为 HCLK/2 

    //完成配置FCLK : HCLK : PCLK = 1 : 1/4 : 1/8，DIVN_UPLL是USB的时钟不用管

    REG_CLKDIVN = (2 << 1) | (1 << 0);

    /* 如果HDIVN非0，CPU的总线模式应该从“fast bus mode”变为“asynchronous bus mode” */

__asm__(

    "mrc    p15, 0, r1, c1, c0, 0n"        /* 读出控制寄存器 */ 

    "orr    r1, r1, #0xc0000000n"          /* 设置为“asynchronous bus mode” */

    "mcr    p15, 0, r1, c1, c0, 0n"        /* 写入控制寄存器 */

    );

    //m=MDIV+8, p=PDIV+2, s=SDIV, Mpll = ( 2 × m × Fin ) / ( p × 2^s )

    //FCLK = (2 * (92 + 8) * 12000000) / ((1 + 2) * 2) = 400000000 = 400MHz

    //配置完MPLL后时钟停振，CPU停止运行等待时钟输出稳定，之后FCLK=400MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */

    REG_MPLLCON = (92<<12)|(1<<4)|(1<<0);

}

uart.c

#include "uart.h"

void init_uart(DWORD buadrate)

{

    //Step1,配置GPIO，GPH3(RXD0)，GPH2(TXD0)

    //清除相关配置位

    REG_GPHCON &= ~((DWORD)(3 << (2*3)) | (3 << (2*2)));

    REG_GPHDAT &= ~((DWORD)(1 << 3) | (1 << 2));

    REG_GPHUP &= ~((DWORD)(1 << 3) | (1 << 2));

    //设置相关配置位

    REG_GPHCON |= ((DWORD)2 << (2*3)) | (2 << (2*2));

    REG_GPHDAT |= ((DWORD)1 << 3) | (1 << 2);

    REG_GPHUP |= ((DWORD)1 << 3) | (1 << 2);

    //无校验，1个停止位，8个数据位

    REG_ULCON0 = 0x03;

    //发送和接受设置为查询/中断模式

    REG_UCON0 = 0x05;

    // REG_UCON0 |= 1 << 5;  //环回模式

    //不使用FIFO

    REG_UFCON0 = 0;

    //不使用流控

    REG_UMCON0 = 0;

    //UBRDIVn = (int)( UART clock / ( buad rate x 16) ) –1

    REG_UBRDIV0 = (PCLK_SPEED / (115200 * 16)) - 1;

    //中断配置

    REG_INTMSK &= ~((DWORD)1 << 28);    //开UART0中断

    REG_INTSUBMSK &= ~((DWORD)1 << 0);    //开RXT0中断

}

void uart_send(BYTE ch)

{

    while(!(REG_UTRSTAT0 & (1 << 2)))

    {

        ;

    }

    REG_UTXH0 = ch;

}

BYTE uart_receive()

{

    while(!(REG_UTRSTAT0 & (1 << 0)))

    {

        ;

    }

    return REG_URXH0;

}

void uart_sendString(BYTE *str)

{

    while(*str != '')

    {

        uart_send(*str);

        str++;

    }

}

uart.h

#ifndef _UART_H_

#define _UART_H_

#define BYTE unsigned char

#define WORD unsigned short

#define DWORD unsigned int

/* Uart Config */

#define PCLK_SPEED              50000000

#define REG_GPHCON              (*(volatile unsigned long *)0x56000070)

#define REG_GPHDAT              (*(volatile unsigned long *)0x56000074)

#define REG_GPHUP               (*(volatile unsigned long *)0x56000078)

#define REG_ULCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000000)

#define REG_UCON0               (*(volatile unsigned long *)0x50000004)

#define REG_UFCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000008)

#define REG_UMCON0              (*(volatile unsigned long *)0x5000000C)

#define REG_UTXH0               (*(volatile unsigned long *)0x50000020)

#define REG_URXH0               (*(volatile unsigned long *)0x50000024)

#define REG_UBRDIV0             (*(volatile unsigned long *)0x50000028)

#define REG_UTRSTAT0            (*(volatile unsigned long *)0x50000010)

#define REG_INTMSK         (*(volatile unsigned long *)0X4A000008)

#define REG_INTOFFSET         (*(volatile unsigned long *)0x4A000014)

#define REG_INTSUBMSK (*(volatile unsigned long *)0X4A00001C)

#define REG_SUBSRCPND (*(volatile unsigned long *)0X4A000018)

#define REG_SRCPND (*(volatile unsigned long *)0X4A000000)

#define REG_INTPND (*(volatile unsigned long *)0X4A000010)

void init_uart(DWORD buadrate);

void uart_send(BYTE ch);

BYTE uart_receive();

void uart_sendString(BYTE *str);

#endif

main.c

#include "uart.h"

int main()

{

init_uart(115200);

while(1)

{

;

}

return 0;

} 

void UART0_Handle()

{

uart_send(REG_URXH0);

//清中断

REG_SUBSRCPND |= (1 << 0);

REG_SRCPND |= (DWORD)1 << REG_INTOFFSET;

REG_INTPND |= (DWORD)1 << REG_INTOFFSET;

}

Makefile

objs := head.o init.o uart.o main.o

uart.bin: $(objs)

arm-linux-ld -Ttext 0x0000000 -g -o uart_elf $^

arm-linux-objcopy -O binary -S uart_elf $@

arm-linux-objdump -D -m arm uart_elf > uart.dis

%.o:%.c

arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<

%.o:%.S

arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<

clean:

rm -f uart.bin uart_elf uart.dis *.o