【开发教程9】ARM功能手机-串口实验教程

FutureX

4 A+ P& e* G) t6 u( t

串口实验教程

——疯壳·开发板系列

4 I3 ]! U6 y) j; V1 G& |

3 i$ B7 ^$ ^( L, F) ^' ~图1
( [  n/ ~+ d2 a3 y# \4 }0 b! d+ ?
2 o! U$ B+ j  M& W- [0 J1 q
6 m" k+ I  b) I+ |# T2 W. ?. R7 e& z# z
( n" _2 g0 b  p6 P* }% m第一节串口硬件电路
. z  e  z) C8 u* }- T; v+ r  i$ R
串口通过USB口及手环下载调试线引出，连接mcu的P12与P13引脚，如下图所示：

1 C5 R$ j  s5 y6 ?. m$ f5 }
图2



第二节 UART寄存器

2 R& g: H6 P6 U& I& K5 i9 q9 ]2.1 UART介绍
    这个UART符合工业标准16550，并且可以和外围设备串行通信。主设备（CPU）通过APB总线将数据写进UART并且被转换成串行格式并且发送到目标设备。串行数据也可以通过UART被接收存储之后，主设备读取接收的数据。
UART模块不支持DMA，但是它有内部FIFOs，并且支持硬件流控制信号（RTS,CTS,DTR,DSR）。
UART模块有16字节的发送和接收FIFO；支持硬件流控制（CTS/RTS）；影子寄存器来减少软件开销并且有可编程的软件复位；发送寄存器为空的中断模式；IrDA 1.0 SIR模式支持低功耗模式；可编程的字节属性、校验位和停止位（1,1.5,2）；可以断开通信及检测通信线是否断开；中断优先级的识别；可编程的串行通信波特率。
$ A0 S$ _0 K" `. G2.2 UART寄存器
UART相关的寄存器比较多，所以我们只介绍常用的寄存器，其它的可以参考官方数据手册DA14580_DS_v3.1.pdf，位于目录：..\WT开发板\硬件资料。
! a- }( G; q. t+ I6 K2.2.1 接收缓冲寄存器


' G3 ~6 f9 t* A. b
图3
1 {9 u; f& g: y+ i15:8位：保留不使用；
. A3 x7 E" d* M6 X7:0位：接收缓存寄存器。
/ C+ T1 j$ [+ [- @2.2.2 中断使能寄存器


* j9 e! O4 y4 a( \2 g3 D$ d
8 C# @4 J# \" w# o( `  q# w- |, d9 X图4
15:8位：保留不使用；
7 W) v0 b" I, `, ?. o7位：发送空中断使能位；
+ q8 H( s$ V& o) C, a/ h! n6 E' c6:4位：保留不使用；
) ]7 }) n. I: O; ^: G# ?8 u. c3位：调制状态中断使能位；
2位：接收状态中断使能位；
  e+ B/ x+ z$ n1 e' ], n1位：发送结束中断使能位；
0位：数据接收完使能位。
2.2.3 中断识别寄存器/FIFO控制寄存器


图5
# t1 q8 `, C  s; x+ g% g: z15:0位：写则为FIFO控制寄存器，读则为中断识别寄存器。
2.2.4 通信线控制寄存器

. M! k) X$ G1 C% I* i5 V
. z; v9 e5 q2 p- w图6
15:8位：保留不使用；
7位：波特率使能位；
) ~" G$ a( d0 q4 b4 M) g6位：停止控制位；
9 M5 t4 J! n( E8 S7 o. ~5位：保留不使用；
4位：奇偶校验选择位；
3位：校验位；
2位：停止位；
1:0位：数据长度。
* a. S2 `3 R" ~9 i4 D: K! m2.2.5 调制器控制寄存器
! W6 i. U0 G3 R
& m& L2 U2 {; B; g) r1 k7 s
4 A7 w2 r; q4 V# \0 j( V7 b; |

: Y- Z1 t4 l4 a9 V5 Y$ R, R图7
) ~$ E1 |) m1 A& |% q$ n  h( `. x15:7位：保留不使用；
6位：红外通信使能位；
5位：自动流控制使能位；
4位：回路位，用于测试；
" n% }3 o" N! o( ]3位：用户指定输出2；
3 G4 s" P6 _. v( T$ ^# [8 N2位：用户指定输出1；
1位：发送请求；
) s, ~1 z+ R; j/ d. F1 C0位：保留不使用。
( l: Q! a* G( p2.2.6 通信线状态寄存器




' x5 T8 M9 }  L; K4 M图8
15:8位：保留不使用；
7位：接收FIFO错误位；
5 D: j( B; s$ T4 i8 g/ V8 W+ P: |6位：发送器空位；
5位：发送保持寄存器空位；
  i" K% i7 q" ]2 |4位：异常停止中断位；
  _2 z& s6 E9 ?0 }3位：帧错误位；
2位：校验错误位；
3 c2 P; N! A) y9 Q, r7 t. L1位：溢出错误位；
" n+ r) B/ Z" r1 G; S0位：数据准备好位。
5 q. a5 A6 w+ M8 J2.3 寄存器配置讲解
#define CLK_PER_REG                 (* ( volatile uint16*)0x50000004)
#define UART_RBR_THR_DLL_REG        (* ( volatile uint16*)0x50001000)
#define UART_IER_DLH_REG            (* ( volatile uint16*)0x50001004)
3 j/ s! U* w1 q4 J% [9 V3 t; Y/ E#define UART_IIR_FCR_REG             (* ( volatile uint16*)0x50001008)
- f% U( \" E6 g4 E; S#define UART_LCR_REG                (* ( volatile uint16*)0x5000100C)
#define UART_MCR_REG               (* ( volatile uint16*)0x50001010)
: a8 U/ H4 W. M% p) ^) G  Q! {#define UART_LSR_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001014)
5 j! R, R1 c0 _: }1 `: v8 W#define UART_MSR_REG               (* ( volatile uint16*)0x50001018)
#define UART_SCR_REG                (* ( volatile uint16*)0x5000101C)
启动UART1模块的时钟CLK_PER_REG |= 0x0080;
串口初始化寄存器配置：
) @2 D& \( x+ j( g# R首先使能波特率配置UART_LCR_REG = 0X08;
3 E3 w* `" C' Y0 y: i3 d配置波特率UART_IER_DLH_REG = 0; UART_RBR_THR_DLL_REG = 9;
8位数据，无校验，1位停止位UART_LCR_REG = 0X03;
( w0 i' @: e, S' A: L关闭红外通信功能UART_MCR_REG = 0X00;
$ N) |/ f' k. w) y使能FIFO， UART_IIR_FCR_REG = 0X01;
% L/ l1 H, S" G' j关闭中断UART_IER_DLH_REG = 0X00;
! x- j8 l9 p) c接收一个字节，等待接收完成while((UART_LSR_REG&0x01)==0);读取接收数据rx_data = UART_RBR_THR_DLL_REG;
发送一个字节0x55，等待发送为空while((UART_LSR_REG&0x20)==0);填充发送数据UART_RBR_THR_DLL_REG = 0xaa;
! g: ^7 k4 f. a
" d( a3 A8 g7 X

第三节 UART实验
实验需要使用的模块有：手机开发板底板，Jlink调试工具，USB转串模块、杜邦线、3.7V锂电池或Mocro USB线。
使用USB转串模块连接手机蓝牙串口，连接方式如下：
8 e8 N7 B$ t- U+ f& t6 s    (1)USB转串模块一端只需要使用杜邦线连接RXD、TXD、GND三个引脚，如下图所示：

5 ?1 G# O' x, l4 L
图9
3 K1 W( K2 |' z; ~ (2)手机主控底板一端需要使用杜邦线连接左侧J7三个引脚，与USB转串模块的引脚一一对应（串口引脚交叉），分别为RXD-->TXD、TXD-->RXD、GND-->GND，如下图所示：


) m2 x! H2 m; T6 {1 i图10
" P4 `3 U& i3 Y; A4 O使用JLINK通过杜邦线连接手机蓝牙，连接方式如下：
(1)JLINK一端只需要使用杜邦线连接JLINK的SWC、SWD、GND三个引脚，如下图所示：


7 u- s  q7 V8 ~6 |- l# s* z$ Y, E图11
; ]+ a5 h6 b) E4 O4 o% C(2)手机蓝牙一端需要使用杜邦线连接上方右侧的J3三个引脚，与JLINK的连接引脚一一对应，分别为SWC-->SWCLK、SWD-->SWDIO、GND-->GND，如下图所示：
7 P1 Y2 |+ H" b+ T  ]

图12
将JLINK插上电脑的USB接口，连接好之后给手机主控底板供电，详细的介绍可以参考《如何上电》教程，路径为：..\WT_Mobile\0.从这里开始\0.开机测试。
打开串口实验的Keil工程uart.uvproj，位于目录：..\WT_Mobile\1.初级教程\DA14580\2_初级_串口\projects\target_apps\peripheral_examples\uart\Keil_5，如下图所示：
$ s0 K% s- T! c/ c7 r

图13
打开串口调试助手连接串口，波特率为115200。在KEIL中，编译代码，点击DEBUG，然后点击全速运行，就可以看到串口调试助手打印出的信息，发送什么就返回什么，例如发送“WT Mobile Test!”就会返回“WT Mobile Test!”，如下图所示：
9 T1 O0 d3 R. X9 m, j


" O" T" a2 [/ Q, Y0 g) q8 u
* L- ~3 P" D7 `8 f7 Y图14
0 Z6 j5 Y  h$ L  a1 P
( z* P/ R2 B  G
图15
, n3 u7 r2 D5 n

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串口是3根线，
1 r' i, a9 P3 Y# M4 J6 }一根发送，一根接收，还有一个是地线