TQ210裸机编程(6)——UART(1)
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2022-07-14 10:27:02
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S5PV210包含4个异步收发器（UART），提供4个独立的异步串行输入/输出（I/O）端口。所有端口可工作于中断模式或DMA模式。提供高达3Mbps的位速率。每个UART包含2个FIFO用于接收和发送数据。
具有可编程的波特率、红外收发、1位或2位停止位、5~8位数据位、校验。
UART框图如下：
数据发送：要发送的数据帧是可编程的。它包含1位起始位，5~8位数据位，1个选项校验位，1或2位停止位，这些都通过ULCONn寄存器来设置。在FIFO模式下发送器将要发送的数据发送给Tx FIFO，在非FIFO模式下，发送器将要发送的数据发送给Tx保持寄存器。
数据接收：和数据发送类似。
串口编程操作步骤：
1、配置时钟，选择时钟源
2、配置ULCONn寄存器：设置数据位、停止位校验位、模式
3、配置UCONn寄存器：设置数据接收和发送模式、时钟源
3、设置UFCONn：启用或静止FIFO
4、配置UBRDIVn和UDIVSLOTn：计算波特率
5、发送数据：等待发送器为空，将要发送的8位数据赋给发送缓存寄存器UTXHn
6、接收数据：等待接收缓冲区有数据可读，从接收缓存寄存器URXHn中取出数据。
波特率计算：
DIV_VAL = UBRDIVn + (num of 1's in UDIVSLOTn)/16
DIV_VAL = (PCLK / (bps x 16)) −1
或者
DIV_VAL = (SCLK_UART / (bps x 16)) −1
比如配置波特率为115200bps，时钟源选择PCLK=66MHz
DIV_VAL = (66000000/(115200 x 16))-1 = 35.8 - 1 = 34.8
UBRDIV0 = 34 （DIV_VAL的整数部分）
(num of 1's in UDIVSLOTn)/16 = 0.8 （DIV_VAL的小数部分）
(num of 1's in UDIVSLOTn) = 12
UDIVSLOT0 = 0xDDDD (查表)
实验效果：
按数字1则改变LED1的状态；按数字2改变LED2的状态。
代码：
start.S
.global _start /* 声明一个全局的标号 */
_start:
bl clock_init /* 时钟初始化 */
bl uart_init /* 串口初始化 */
bl main /* 跳转到C函数去执行 */
halt:
b halt
clock.c
#define APLLCON0 *((volatile unsigned int *)0xE0100100)
#define MPLLCON *((volatile unsigned int *)0xE0100108)
#define EPLLCON0 *((volatile unsigned int *)0xE0100110)
#define VPLLCON *((volatile unsigned int *)0xE0100120)
#define CLK_SRC0 *((volatile unsigned int *)0xE0100200)
#define CLK_DIV0 *((volatile unsigned int *)0xE0100300)
#define CLK_DIV1 *((volatile unsigned int *)0xE0100304)
#define CLK_DIV2 *((volatile unsigned int *)0xE0100308)
#define CLK_DIV3 *((volatile unsigned int *)0xE010030C)
void clock_init()
{
/* 1、设置PLL_LOCK寄存器（这里使用默认值） */
/* 2、设置PLL_CON寄存器（使用芯片手册推荐的值） */
APLLCON0 = (1 << 0) | (3 << 8) | (125 << 16) | (1 << 31); /* FOUTAPLL = 1000MHz */
MPLLCON = (1 << 0) | (12 << 8) | (667 << 16) | (1 << 31); /* FOUTMPLL = 667MHz */
EPLLCON0 = (1 << 0) | (12 << 8) | (667 << 16) | (1 << 31); /* FOUTEPLL = 96MHz */
VPLLCON = (3 << 0) | (6 << 8) | (108 << 16) | (1 << 31); /* FOUTVPLL = 54MHz */
/* 3、选择PLL为时钟输出 */
/* MOUT_MSYS = SCLKAPLL = 1000MHz
** MOUT_DSYS = SCLKMPLL = 667MHz
** MOUT_PSYS = SCLKMPLL = 667MHz
*/
CLK_SRC0 = (1 << 0) | (1 << 4) | (1 << 8) | (1 << 12);
/* 4、设置系统时钟分频值 */
/* freq(ARMCLK) = MOUT_MSYS / (APLL_RATIO + 1) = 1000MHz / (0 + 1) = 1000MHz
** freq(HCLK_MSYS) = ARMCLK / (HCLK_MSYS_RATIO + 1) = 1000MHz / (4 + 1) = 200MHz
** freq(PCLK_MSYS) = HCLK_MSYS / (PCLK_MSYS_RATIO + 1) = 200MHz / (1 + 1) = 100MHz
** freq(HCLK_DSYS) = MOUT_DSYS / (HCLK_DSYS_RATIO + 1) = 667 / (3 + 1) = 166MHz
** freq(PCLK_DSYS) = HCLK_DSYS / (PCLK_DSYS_RATIO + 1) = 166 / (1 + 1) = 83MHz
** freq(HCLK_PSYS) = MOUT_PSYS / (HCLK_PSYS_RATIO + 1) = 667 / (4 + 1) = 133MHz
** freq(PCLK_PSYS) = HCLK_PSYS / (PCLK_PSYS_RATIO + 1) = 133 / (1 + 1) = 66MHz
*/
CLK_DIV0 = (0 << 0) | (4 << 8) | (1 << 12) | (3 << 16) | (1 << 20) | (4 << 24) | (1 << 28);
}uart.c
#define GPA0CON *((volatile unsigned int *)0xE0200000)
#define ULCON0 *((volatile unsigned int *)0xE2900000)
#define UCON0 *((volatile unsigned int *)0xE2900004)
#define UFCON0 *((volatile unsigned int *)0xE2900008)
#define UTRSTAT0 *((volatile unsigned int *)0xE2900010)
#define UTXH0 *((volatile unsigned int *)0xE2900020)
#define URXH0 *((volatile unsigned int *)0xE2900024)
#define UBRDIV0 *((volatile unsigned int *)0xE2900028)
#define UDIVSLOT0 *((volatile unsigned int *)0xE290002C)
/*
** UART0初始化
*/
void uart_init()
{
/*
** 配置GPA0_0为UART_0_RXD
** 配置GPA0_1为UART_0_TXD
*/
GPA0CON &= ~0xFF;
GPA0CON |= 0x22;
/* 8-bits/One stop bit/No parity/Normal mode operation */
ULCON0 = 0x3 | (0 << 2) | (0 << 3) | (0 << 6);
/* Interrupt request or polling mode/Normal transmit/Normal operation/PCLK/*/
UCON0 = 1 | (1 << 2) | (0 << 10);
/* 静止FIFO */
UFCON0 = 0;
/*
** 波特率计算：115200bps
** PCLK = 66MHz
** DIV_VAL = (66000000/(115200 x 16))-1 = 35.8 - 1 = 34.8
** UBRDIV0 = 34 (DIV_VAL的整数部分)
** (num of 1's in UDIVSLOTn)/16 = 0.8
** (num of 1's in UDIVSLOTn) = 12
** UDIVSLOT0 = 0xDDDD (查表)
*/
UBRDIV0 = 34;
UDIVSLOT0 = 0xDDDD;
}
void uart_send_byte(unsigned char byte)
{
while (!(UTRSTAT0 & (1 << 2))); /* 等待发送缓冲区为空 */
UTXH0 = byte; /* 发送一字节数据 */
}
unsigned char uart_recv_byte()
{
while (!(UTRSTAT0 & 1)); /* 等待接收缓冲区有数据可读 */
return URXH0; /* 接收一字节数据 */
}
void uart_send_string(char *str)
{
char *p = str;
while (*p)
uart_send_byte(*p++);
}main.c
#define GPC0CON *((volatile unsigned int *)0xE0200060)
#define GPC0DAT *((volatile unsigned int *)0xE0200064)
void delay(volatile unsigned int t)
{
volatile unsigned int t2 = 0xFFFF;
while (t--)
for (; t2; t2--);
}
int main()
{
int byte;
GPC0CON &= ~(0xFF << 12);
GPC0CON |= 0x11 << 12; // 配置GPC0_3和GPC0_4为输出
GPC0DAT &= ~(0x3 << 3); // 熄灭LED1和LED2
uart_send_string("\r\nUART Test in S5PV210\r\n");
while (1)
{
uart_send_string("\r\n1.LED1 Toggle\r\n");
uart_send_string("\r\n2.LED2 Toggle\r\n");
uart_send_string("\r\nPlease select 1 or 2 to Toggle the LED\r\n");
byte = uart_recv_byte();
uart_send_byte(byte);
if (byte == '1')
GPC0DAT ^= 1 << 3; // 改变LED1的状态
else if (byte == '2')
GPC0DAT ^= 1 << 4; // 改变LED2的状态
}
return 0;
}Makefile
uart.bin: start.o clock.o uart.o main.o
arm-linux-ld -Ttext 0xD0020010 -o uart.elf $^
arm-linux-objcopy -O binary uart.elf aaa@qq.com
arm-linux-objdump -D uart.elf > uart.dis
%.o : %.c
arm-linux-gcc -c $< -o aaa@qq.com
%.o : %.S
arm-linux-gcc -c $< -o aaa@qq.com
clean:
rm *.o *.elf *.bin *.dis
程序烧写步骤见前面章节。
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