如何实现W7100A中的UART
简介
这篇文档主要介绍了在W7100A中使用UART通信的基本示例程序。所有的这些示例代码都是基于C语言和Keil编译器完成的。详情请参考W7100A数据手册‘第6章UART’中关于
UART、寄存器、中断等等。
图表1为设置UART波特率所用到的各个寄存器。定时器1(Timer1)相关的寄存器是SMOD和TH1，和定时器2(Timer2)相关的寄存器是RLDH和RLDL。
图表1.波特率设置例子
波特率(bps) 定时器1(Timer1) / 模式2 定时器2(Timer2) TH1(0x8D) RLDH(0xCB), RLDL(0xCA) SMOD = ‘0’ SMOD = ‘1’ 2400 160(0xA0) 64(0x40) 64384(0XFB80) 4800 208(0xD0) 160(0xA0) 64960(0xFDC0) 9600 232(0xE8) 208(0xD0) 65248(0xFEE0) 14400 240(0xF0) 224(0xE0) 65344(0XFF40) 19200 244(0xF4) 232(0xE8) 65392(0XFF70) 28800 248(0xF8) 240(0xF0) 65440(0xFFA0) 38400 250(0xFA) 244(0xF4) 65464(0XFFB8) 57600 252(0xFC) 248(0xF8) 65488(0xFFD0) 115200 254(0xFE) 252(0xFC) 65512(0xFFE8) 230400 255(0xFF) 254(0xFE) 65524(0xFFF4)
在一些UART通信的示例中，UART通信有固定的波特率（模式0和模式2）。如果是这种波特率固定的情况，请参考W7100A数据手册第6章UART关于波特率的计算方法。所有的程序都是关于回送(Echo-back)的例子，送回由串行通信中接收到的信息。
W7100A中UART有4个模式，从UART模式0到UART模式3。每个模式下的示例代码的实现将在后面详细介绍。
2. 模式0, 8位UART, 固定波特率
void Init_iMCU(void)
{
SCON = 0x10; // 串行模式0, SM00 = 0, SM01 =0, REN=1
}
void PutByte(unsigned char byData)
{
SBUF = byData; //向串行缓存器中写入数据
while(!TI); //等待直到所有的数据记录完成
TI = 0; //清除发送中断
}
unsigned char GetByte(void)
{
unsigned char byData; // 等待直到数据接收完成
while(!RI);
RI = 0; //清除RI
byData = SBUF; //读取数据
return byData;
}
void main()
{
Init_iMCU(); //调用Init_iMCU()函数
while(1) PutByte(GetByte()); //回送(Echo-back)接收到的数据
}
关于UART模式0下的波特率，选择内部时钟12分频（fosc/12）。考虑到W7100A的内部时钟创建了一个非常快的波特率时钟，频率大小为7.3MHz。这种固定波特率、高速的波特率时钟情况下，通常情况下不会选择模式0。这是因为模式0用的是同步传输，没有起始位和停止位。
在所有的这些示例代码中，在Init_iMCU()函数中将SCON寄存器设置为0x10。PutByte()函数可以把串行输入写入串行缓存器中，然后等待直到所有的数据发送完成，最后清除TI。GetByte()函数则可以返回接收到的串行数据，并且等待直到所有的数据接收完成，最后清除RI。Main()函数中，则是通过调用所有的Init_iMCU()、PutByte()、GetByte()函数将所有接收到的数据进行输出。
3. 模式1, 8位UART, 可变波特率
因为模式1使用异步通信，起始位和停止位分别位于数据的开头和结尾。定时器1(Timer1)和定时器2(Timer2)溢出产生波特率。后面将详细介绍各个模式下的示例代码程序。
3. 定时器1(Timer1) 时钟源
void Init_iMCU(void)
{
SCON = 0x50; // 串行模式1, SM00 = 0, SM01 =1, REN=1
TMOD |= 0x20; // 定时器1(Timer1)模式2
PCON |= 0x80; // SMOD0 = 1
TL1 = 0xFC; // 波特率设定为115200bps
TH1 = 0xFC; // 参考W7100A数据手册
TR1 = 1; //启动定时器1(Timer1)
}
void PutByte(unsigned char byData)
{
SBUF = byData; // 向串行缓存器中写入数据
while(!TI); // 等待数据记录完成
TI = 0; // 清除传输中断 www.2cto.com
}
unsigned char GetByte(void)
{
unsigned char byData; //等待直到数据接收
while(!RI);
RI = 0; //清除RI
byData = SBUF; // 读取数据
return byData;
}
void main()
{
Init_iMCU(); //调用Init_iMCU函数
while(1) PutByte(GetByte()); //回送(Echo-back)接收到的数据
}
在UART模式1下可以交换使用定时器1(Timer1)和定时器2(Timer2)来设定波特率。在这一章，我们使用定时器1(Timer1)来设定波特率的值。详细请参考W7100A数据手册查看关于波特率的设置。
示例程序中，将SCON寄存器的值设定为0x50，同时设定Timer1在模式2。如果要设置波特率的值，还要将SMOD位置1，TH1寄存器的值设定为0xFC。此时，波特率的值为
115200bps。其它用来输出的代码程序也如同第2章的接收程序大致相同。
3. 定时器2(Timer2) 时钟源
void Init_iMCU(void)
{
SCON = 0x50; // 串行模式1, SM00 = 0, SM01 =1, REN=1
T2CON = 0x30; // 定时器2(Timer2)波特率发生器模式
TH2 = 0xFF; // 波特率设置为115200bps
TL2 = 0xE8; // 请参考W7100A数据手册
RLDH = 0xFF; // 重新重载波特率为115200bps
RLDL = 0xE8; // 重新重载波特率为115200bps
TR2 = 1; // 启动定时器2(Timer2)
}
void PutByte(unsigned char byData)
{
SBUF = byData; // 向串行缓存器中写入数据
while(!TI); // 等待直到所有的数据记录完成
TI = 0; // 清除传输中断
}
unsigned char GetByte(void)
{
unsigned char byData; // 等待数据接收
while(!RI);
RI = 0; //清除RI
byData = SBUF; // 读取数据
return byData;
}
void main()
{
Init_iMCU(); //调用Init_iMCU函数
while(1) PutByte(GetByte()); //回送(Echo-back)接收到的数据
}
UART在模式1下可以交换使用定时器1(Timer1)和定时器2(Timer2)来设定波特率的值。在这一章节，利用定时器2(Timer2)来设定波特率的值。详细请参考W7100A数据手册。
在示例代码中，将SCON寄存器设置为0x50，选择定时器2(Timer2)为波特率产生器模式。为了能够正确的设定波特率的值，还需要将TH2和TL2分别设为0xFF和0xE8。这样设置完成后，波特率的值就是115200bps。RLDH和RLDL的值可以重新重载，分别定义为0xFF和0xE8。其它用来输出的代码程序也如同第2章的接收程序大致相同。
未完待续～～
明天我们还会继续给大家献上如何实现W7100A中的UART，敬请期待～～
摘自 WIZnet2012的专栏