ARM7串口编程要点

zxcvbvbnmn · 发表于 2021-6-22 14:32

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一．串口编程的硬件原理
1. 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。
2. 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
先看图在说明：

1> 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。
4> UART0的接收模块和发送模块的状态信息保存在U0LSR中。
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> 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。
4. 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
l 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。
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

2>外设通过UART0接收模块向ARM7 CPU发送信息
l 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。
l 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

二．轮训方式的串口编程
1. 串口程序都有那几部分组成
看图：

1> 串口初速化
A. 串口初始化的流程
l 设置I/O引脚连接到UART0
l 设置串口波特率
l 设置串口工作模式
B. 串口初始化需要设置的寄存器
l 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。
C. 具体寄存器的设置
(1) U0LCR(线控制寄存器)
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
l 长度：8位寄存器
l 各位寄存器的含义：
第[1 ,0]位: 表示字长
00：表示5位字长
01：表示6位字符长度
10：表示7位字符长度
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
1：2个停止位
3位：表示奇偶使能
0：禁止奇偶产生和校验
1：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。
第[5 4]位：表示奇偶选择位
00：奇数(数据位+校验位=奇数)
01：偶数(数据位+校验位=偶数)
10：校验位强制为1
11：校验位强制为0
注：奇偶选择主要是设置奇偶校验类型。
第6位：间隔控制
0：禁止间隔发送
1：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(eg

IN Bus)
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

(2) U0DLL,U0DLM(除数锁存寄存器)
l 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。
l U0DLL：存放分频值的低8位
l U0DLM：存放分频值的高8位。
注：
Ø 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)
Ø 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。
2> 串口初始化化程序
A方法一：

void UART0_Init(uint32 bps)
{

uint16 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
}
B．方法二：

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;
uint8 UART0_Init(uint32 baud, UARTMODE set)
{ uint32 bak;

if( (0==baud)||(baud>115200) )
{
return(0);
}
if( (set.datab<5)||(set.datab>8) )
{
return(0);
}
if( (0==set.stopb)||(set.stopb>2) )
{
return(0);
}
if( set.parity>4 )
{
return(0);
}

nevadaooo · 发表于 2021-6-22 15:36

VPB总线提供CPU与UART0之间得的通信连接

shapeofyou888 · 发表于 2021-6-22 17:22

RxD0 引脚用于UART0接受数据，接受方式为串行输入。

shapeofyou888 · 发表于 2021-6-22 17:23

TxD0引脚用于UART0发送数据，发送方式为串行发送数据

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