ARM7串口编程要点

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一． 串口编程的硬件原理
# T: p- O- y3 Y2 r1. 串口特性：
1>16字节接收FIFO和16字节发送FIFO
2>接收FIFO触发点可设置为1，4，8或14字节。
3>内置波特率发生器。
: \+ _0 R' g! j' W# J2. UART0引脚：
1>RxD0 引脚用于UART0接受数据，接受方式为串行输入。
2>TxD0引脚用于UART0发送数据，发送方式为串行发送数据。
3. UART0的结构和工作方式
1 ]9 [# [5 w( y* T% n: }- D% C先看图在说明：
: U4 _4 |  E( a7 V' @

* @- n4 U+ t1 e# M+ X, M2 G1> VPB总线提供CPU与UART0之间得的通信连接
(CPU内核通过VPB接口对UART0的寄存器进行读写访问.)
2> UART0 接收器模块监视串行输入线RxD0的有效输入。UART0 接收单元的移位寄存器（U0RSR）通过RxD0接收有效的字符。当U0RSR接受到一个有效字符时，它将该字符传送到UART0 接收单元缓冲寄存器FIFO中，等待CPU通过VPB接口进行访问。
3> UART0发送器模块接收CPU或主机写入的数据并将数据缓存到UART0 的FIFO或U0THR中，UART0发送模块中的移位寄存器(U0TSR)读取U0THR或FIFO中的数据并将数据通过串行输出到引脚TxD0发送。
/ o% o/ {7 |3 e6 V( b4> UART0的接收模块和发送模块的状态信息保存在U0LSR中。
) [4 d0 k% ]  |% D8 N# L5 r控制信息保存在U0LCR中。
5> UART0波特率发送器模块产生UART0 发送模块所使用的定时。波特率发生器模块时钟源为VPB时钟（pclk）。主时钟与U0DLL和U0DLM寄存器所定义的除数相除得到UART0 发送器模块使用的时钟，该时钟必须为波特率的16倍。
6 Q! y  [' h$ @/ Q( ^6> 中断接口包含寄存器U0IER和U0IIR。中断接口接收UART0发送模块和接收模块发出的单时钟宽度的使能信号。
& m1 d, Q. p7 N, G# s4. UART0和ARM7 CPU之间的通信过程
1>CPU通过UART0发送模块发送信息给外设
/ W1 O1 x4 {  f% j; m. H( ol CPU发出信息通过AHB总线到AHB-VPB桥
l 通过AHB-VPB桥把信息转换后发送给VPB总线。
  d7 e; N- V$ i, P9 C) \l UART0接收模块接受来自VPB总线的数据。并将数据缓存到U0THR寄存器中。
l UART0接受模块的移位寄存器U0TSR读取U0THR中的数据 并将数据通过输出引脚TxD0发送
0 q, V  l2 h( w+ W: @/ B/ t3 X$ L

  S5 d& S! i/ H/ Q2>外设通过UART0接收模块向ARM7 CPU发送信息
6 Y* _+ K5 U7 I9 Z- \( _# yl UART0移位寄存器(U0RSR)通过引脚RxD0接收有效字符。
l 当UART0接收到一个有效字符后，通过读取U0RBR寄存器可以将FIFO中最早接收到的字节读出，当FIFO中不再包含有效数据时，该寄存器反映接收到的最后一个有效字节数据。接收的数据不足8位时，高位用0填充。
, M1 J$ q$ u& l- g2 v2 tl VPB总线将缓冲寄存器（U0RBR）中的数据通过AHB-VPB桥传到AHB总线上
l AHB总线将数据传送给ARM7 CPU
8 B& n+ L5 a$ b( M1 L: o3 l; `

二． 轮训方式的串口编程
, Y0 Y* F, J' R4 U- C1 M( |1. 串口程序都有那几部分组成
2 v! G! Z* W0 l! z看图：

$ |4 P% O/ v1 A0 U+ h* m, |2 N/ J  E1> 串口初速化
A. 串口初始化的流程
9 ]: A( o% Q+ t6 r6 ?l 设置I/O引脚连接到UART0
% ]) l2 ?, o9 \l 设置串口波特率
2 v. A- X: w6 |' [( ?: X4 Ul 设置串口工作模式
B. 串口初始化需要设置的寄存器
+ _; i3 u1 L: Z6 u1 ?* ql U0LCR(控制寄存器)：设置UART0的通信格式。
l U0DLL,U0DLM(寄存器)：设置UART0的通信波特率。
% p( d4 T" Y  m8 Z6 Z( O# ?2 jC. 具体寄存器的设置
(1) U0LCR(线控制寄存器)
" K. K4 c- t* _5 Y3 }l 作用：设置通信格式（通信字符长度，停止位个数，奇偶校验位
/ x) T" H2 e4 G! Vl 长度：8位寄存器
$ t& D2 A8 ]! w" Dl 各位寄存器的含义：
" }/ f1 i6 O% _6 ]. [0 R) E0 F第[1 ,0]位: 表示字长
7 V7 p% b& d1 t4 v% h00：表示5位字长
( r/ }7 A, {) ]$ X. j01：表示6位字符长度
10：表示7位字符长度
% `! x5 X" S5 _8 u+ |11：表示8位字符长度
第2位: 表示停止位选择
0：1个停止位
) w; s9 ~* o; R- r# l1：2个停止位
3位：表示奇偶使能
0：禁止奇偶产生和校验
2 W5 u( a! p1 L. e$ H; W1：使能奇偶产生和校验
注：奇偶使能：控制是否进行奇偶校验。如果使能，发送时将添加一位校验位。
  ~1 n1 ]3 r6 K第[5 4]位：表示奇偶选择位
+ l( Q& K# W) \$ X00：奇数(数据位+校验位=奇数)
- S5 d, D4 J1 ]0 E01：偶数(数据位+校验位=偶数)
10：校验位强制为1
; ]& I  u! ~4 h11：校验位强制为0
4 p- @4 u, D* u0 ~/ w$ E; R注：奇偶选择主要是设置奇偶校验类型。
6 l+ x! E( ~( |+ O8 I第6位：间隔控制
0：禁止间隔发送
" Q+ @! W; [; X4 B9 i1：使能间隔发送
注：当该位为1时，输出引脚(TxD0)强制为逻辑0，可以引起通信对方产生间隔中断。在一些通信方式中，使用间隔中断作为通信的起始信号(egIN Bus)
5 C0 x$ B8 T% Z% s* b# J$ h第7位：除数锁存访问位
0：禁止访问除数锁存寄存器
1：始能访问除数锁存寄存器
* I7 F5 T9 \2 B! q: J( O; g

) s9 x/ S! U2 {/ |  o6 J8 r5 @(2) U0DLL,U0DLM(除数锁存寄存器)
, [3 Y; U  [& `9 I9 C. Dl 作用：U0DLL和U0DLM寄存器一起构成一个16位除数。
l U0DLL和U0DLM都为8位寄存器。
" j" k: D! ^! F7 w2 {% S) I, }; Nl U0DLL：存放分频值的低8位
; L2 j/ \$ K/ Nl U0DLM：存放分频值的高8位。
/ M) n; j2 L0 a, G6 ~. t注：
: l% F/ A  L& g* zØ 1.使用U0DLL和U0DLM配置波特率之前，必须先计算分频值。
Fdiv=Fpclk/(16*baud)
8 ], [3 _1 k$ B2 W1 d6 mØ 2.使用U0DLL和U0DLM配置波特率之前必须把U0LCR控制寄存器的第8位置为1才能进行配置。配置完后要把U0LCR控制寄存器的第8位置位0。
( [  m8 U. a6 G, X: S: Z2> 串口初始化化程序
A方法一：
2 O1 J- y! M; s3 v
void UART0_Init(uint32 bps)
! x0 `& ?- d% u; Q5 L{

+ V. H& ?- i3 N. X/ _. m+ z- Nuint16 Fdiv;
PINSEL0=0x00000005; //设置串口引脚
U0LCR=0x83; //置为除数锁存位，进行配置
Fdiv=(Fpclk>>4)/UART0_BPS;
U0DLM=Fdiv>>8;
U0DLL=Fdiv&0xff;
U0LCR=0x03; //清除除数锁存位，并设置工作模式
}
( o4 P! ]2 e8 @% L7 z2 j: _9 N6 gB．方法二：
2 k, d6 @( k6 ~
3 E, f0 w2 S- z9 b. Q$ n7 _
typedef struct UartMode
{ uint8 datab; // 字长度，5/6/7/8
uint8 stopb; // 停止位，1/2
uint8 parity; // 奇偶校验位，0为无校验，1奇数校验，2为偶数校验
} UARTMODE;
8 M4 _0 t1 {, ]. Duint8 UART0_Init(uint32 baud, UARTMODE set)
; V8 R% r8 S3 b4 h3 _6 f- C# x{ uint32 bak;

- ~2 n4 h+ k  \8 t8 {4 B# b
8 W7 e/ l8 X. s% [! I1 H6 ?if( (0==baud)||(baud>115200) )
{
! T; d" _, }  j# wreturn(0);
+ K# C7 h/ y: R}
% h. @8 Q) N2 {; u7 G# i9 jif( (set.datab<5)||(set.datab>8) )
$ h6 @7 l) \" n- F5 u! E. t{
3 C% l: f0 i4 qreturn(0);
5 i2 H" w( _  K% F& d: k}
if( (0==set.stopb)||(set.stopb>2) )
{
- l2 c# A- E; e7 qreturn(0);
}
if( set.parity>4 )
{
  u' e5 p1 d, ~' U3 n$ |6 ?return(0);
9 X  B; _2 g3 Z; A2 k: d4 I}
- y2 }2 K" B! I. w

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VPB总线提供CPU与UART0之间得的通信连接

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RxD0 引脚用于UART0接受数据，接受方式为串行输入。

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TxD0引脚用于UART0发送数据，发送方式为串行发送数据