实验六 UART.docx

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实验六UART

实验七UART

一、实验目的

1）运行试验参考代码，理解串口通信过程。

2）修改试验代码，实现DNW窗口输出“InputWords：

”并接收输入一段字符串，按下回车后，DNW输出“yourinputwords:

输入的字符串”。

二、实验设备及工具

硬件：

飞凌OK6410开发板、USB转串口线、OTG下载线

软件：

PC机操作系统WIN8.1、DNW、RVDS2.2

三、实验原理

串口，可说是嵌入式开发中重要的开发工具了。

通过串口，我们可以和开发板进行交互，同时也可以打印芯片内部的一些信息。

         ARM11的串口使用也是比较简单的。

当然首先需要配置一下。

         以上是串口驱动开发的流程。

首先对串口进行初始化，然后实现发送和接收。

         以上是串口的结构图。

对于接收和发送，都有一个64字节大小的FIFO。

对于发送来说，如果使用FIFO的话，如果FIFO没有满，那么发送的数据首先发送到FIFO中，然后FIFO中的数据会自动的发送到发送移位寄存器中通过串口发送出去。

接收也是一样的道理。

         简单的使用就是不使用FIFO。

数据直接发送到发送移位寄存器中发送。

         下面就开始串口程序的设计了，

一、首先是对串口初始化。

1、  设置管脚为串口模式

串口端口和普通IO口是共用的。

这个就要看OK6410的原理图。

         从原理图中，接收是GPA0，发送时GPA1。

所以第一步要先去配置管脚功能。

         从GPIO章节得到，对于GPA0-1，配置为0010的时候，是串口的功能。

         所以，代码就是

2、设置串口工作模式

         我们知道，串口是有几种模式的，数据位是几位，有没有奇偶校验位，停止位是几位。

这个就通过ULCONx寄存器控制的。

         我们使用的是uart0。

配置的寄存器就是ULCON0。

       配置成8位数据模式，没有奇偶校验位，1位停止位，普通的串口模式。

       代码就是

3、  设置工作模式

串口是可以工作在三个模式下，一个是中断模式，第二个是DMA方式，第三个就是轮询方式。

这里，不使用DMA，也不使用中断，就配置为轮询模式。

这个配置是通过UCONx寄存器配置。

同样，这个寄存器有4个，对应串口0-3。

这里配置UCON0寄存器。

主要关心以下几位

 第一个是选择串口的时钟源。

选择PCLK。

后面两个是配置串口的接收和发送模式，是工作在中断或者轮询，还是工作在DMA模式。

配置为中断或者轮询。

代码就为：

4、  波特率设置

波特率是串口中最重要的设置了，如果这个波特率设置得不对的话，那么就不能正常的接收和发送数据了。

S3C6410的波特率配置通过两个寄存器配置，一个配置整数，一个配置小数。

UART模块有四个波特率分频寄存器：

UBRDIV0、UBRDIV1、UBRDIV2和UBRDIV3，如表6-90所示。

UBRDIVn

中的值决定串行Tx/Rx时钟波特率，如下：

DIV_VAL=UBRDIVn+（UDIVSLOTn中1的量）/16

DIV_VAL=（PCLK/（b/s×16））–1

DIV_VAL=（EXT_UCLK0/（b/s×16））–1

或者

DIV_VAL=（EXT_UCLK1/（b/s×16））–1

除数的范围为1到（216－1），并且UEXTCLK应该比PCLK小。

利用UDIVSLOT,能够得到更准确的波特率。

例如，如果波特率是115200b/sPCLK、EXT_UCLK0或EXT_UCLK1是40MHz，UBRDIVn和UDIVSLOTn是：

DIV_VAL=（40000000/（115200×16））-1

=21.7-1

=20.7

UBRDIVn=20（DIV_VAL的整数部分）

（UDIVSLOTn中1的数量）/16=0.7

这时,（UDIVSLOTn中1的数量）=11

因此，UDIVSLOTn为16’b1110_1110_1110_1010或者16’b0111_0111_0111_0101等。

UDIVSLOTn选择如下表所示：

  以上是配置串口波特率的公式。

我们使用的是PCLK。

使用的公式就是

  当然这个除下来不一定能整除，就会有小数部分。

所以就需要对小数处理。

       numof1’sinUDIVSLOTn/16= 小数部分。

  得到numof1’sinUDIVSLOTn值，在查上面的表格，得到真正配置小数寄存器的数据。

  举例说明：

  之前时钟，将PCLK配置成66M。

波特率采用115200。

        得到整数的值是34，小数是0.8。

查表，13对应0xDFDD。

        所以，整数的寄存器配置为34。

小数的寄存器配置为0xDFDD。

     UBRDIVx对应串口x的波特率设置的整数部分。

UDIVSLOTx对应串口x的波特率设置的小数部分。

    代码就是：

以上，就是整个串口的初始化了。

初始化后，我们就可以使用串口发送数据和接收数据了。

二、串口发送数据

      有一个寄存器用来保存发送的数据。

当往这个寄存器写数据，硬件会自动的将该数据通过串口发送出去。

      在发送之前，是需要检查上一次数据是否发送结束。

如果没有发送结束的话，就需要等待。

这个也是通过一个状态寄存器来知道的。

       从这个寄存器，就可以知道，发送数据是否完成以及是否接受到新数据。

对于发送来说，就要检查第二位是否为0。

为0，说明上一次数据是发送结束的。

       代码就是：

       三、串口接收

       这个也是比较简单了，同样，有一个寄存器保存接收的数据，不过和51不一样的是，51的发送和接收都是同一个寄存器SBUF。

但是S3C6410是有两个的。

       同样，在读取数据之前，需要检查下，是否有数据接收，有数据接收，才读取数据。

检测之前数据发送说过，检测状态寄存器的第0位。

       代码就是

       这个地方，在读取中加入了一些处理，为了对接收到的数据进行回显。

每接收到一个数据，判断该数据是否是ox0d（换行符\n），0x0a（\r）。

如果是这两个数据的话，就发送0x0d和0x0a。

否则就将接收的数据发送出去。

       剩下就是在main函数中，编写简单的测试代码即可。

       先串口初始化，然后无限循环的读取串口接收的数据，判断在将数据回发。

这样，就可以在串口助手中看到，发什么，就显示什么，因为芯片将发送的数据回发了回来。

四、实验步骤

1、参考代码测试

编译工程，生成bin文件。

连接开发板，打开DNW，输入dnw50008000，发生生成的bin文件，DNW中输入go50008000运行。

键盘输入任意字符，DNW显示如下图：

2、按要求修改代码

定义一个字符串，循环接收字符输入，每输入一个字符，在DNW上显示，再进行判断，如果不是回车键，存入字符数组，如果是回车键，则退出循环，输出整个字符串。

运行结果如下图：

五、实验总结

本次试验中没有使用FIFO。

数据直接发送到发送移位寄存器中发送。

所以在主函数在定义了一个字符数组来存储输入的字符串。

这样，已有的串口函数可以直接调用，只需要修改主函数代码就能实现字符串输入。

但是对于串口的输入输出过程还是要熟悉，对于一些重要的寄存器，要理解其功能和设置方法。

波特率是串口中最重要的设置，如果这个波特率设置得不对的话，那么就不能正常的接收和发送数据了。

波特率计算是有公式的，理解了公式每个变量的意义，才能熟练运用。