UART0串口编程系列（一）

本文章针对的是ARM2200环境下编写串口程序，其中设计轮循方式，中断方式，以及在UC/OS-II操作系统下的串口编程。

使用轮循和中断两种方式来实现串口编程。

（当然了，用中断实现串口编程，系统的效率较高。但是难度也较大。轮循方式效率较低，但是编程比较简单）

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

lCPU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。

lUART0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。

lUART0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

lUART0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。

lVPB总线将缓冲寄存器（U0RBR）中的数据通过AHB-VPB桥传到AHB总线上

lAHB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

lU0LCR(控制寄存器)：设置UART0的通信格式。

lU0DLL,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:LIN 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。

lU0DLL和U0DLM都为8位寄存器。

lU0DLL：存放分频值的低8位

lU0DLM：存放分频值的高8位。

注：

?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)

?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：

/**********************************************************

*作者：tiger-john

*时间：2011年1月17日

*名称：UART0_Init()

*功能：UART0初始化(通讯波特率115200，8位数据位，1位停止

位，无奇偶校验)

*入口参数：bps串口波特率

*出口参数：无**********************************************************/

voidUART0_Init(uint32 bps)

{

uint16Fdiv;

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：

/**********************************************************

*作者：tiger-john

*时间：2011年1月17日

*名称：UART0_Init()

*功能：初始化串口0。设置其工作模式及波特率。

*入口参数：baud波特率

*set模式设置(UARTMODE数据结构)

*出口参数：返回值为1时表示初化成功，为0表除参数出错********************************************************/

/*定义串口模式设置数据结构*/

typedefstructUartMode

{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;

uint8UART0_Init(uint32 baud, UARTMODE set)

{uint32bak;

/*参数过滤*/

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);

}

/*设置串口波特率*/

U0LCR = 0x80;// DLAB位置1

bak = (Fpclk>>4)/baud;

U0DLM = bak>>8;

U0DLL = bak&0xff;

/*设置串口模式*/

bak = set.datab-5;//设置字长度

if(2==set.stopb)