UART

smallcracker 2021-01-29 00:00:00
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UART

UART能干什么？

能用来通信。

感谢这个人的博客

基本功能 向上位机输出一个字符

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//使能UART和GPIO
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
//复用GPIO口为UART功能
GPIOPinConfigure(GPIO_PA0_U0RX);
GPIOPinConfigure(GPIO_PA1_U0TX);
GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1);
//设置UART组、频率、波特率、模式
UARTConfigSetExpClk(UART0_BASE, SysCtlClockGet(), 115200, (UART_CONFIG_WLEN_8 | UART_CONFIG_STOP_ONE | UART_CONFIG_PAR_NONE));
//输出字符
UARTCharPut(UART0_BASE, 'E');

模式说明：The ui32Config parameter is the logical OR of three values: the number of data bits, the number of stop bits, and the parity. UART_CONFIG_WLEN_8, UART_CONFIG_WLEN_7, UART_CONFIG_WLEN_6, and UART_CONFIG_WLEN_5 select from eight to five data bits per byte (respectively). UART_CONFIG_STOP_ONE and UART_CONFIG_STOP_TWO select one or two stop bits (respectively). UART_CONFIG_PAR_NONE, UART_CONFIG_PAR_EVEN, UART_CONFIG_PAR_ODD, UART_CONFIG_PAR_ONE, and UART_CONFIG_PAR_ZERO select the parity mode (no parity bit, even parity bit, odd parity bit, parity bit always one, and parity bit always zero,
respectively).

就是设置每一个byte有多少数据位，多长停止位，多长奇偶校验位

进阶功能 格式化输出到上位机

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//使能外设
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART1);
SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOB);

//配置复用功能
GPIOPinConfigure(GPIO_PB0_U1RX);
GPIOPinConfigure(GPIO_PB1_U1TX);

//分配UART信号
GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1);

//配置UART参数(这样配置可以用UARTprintf)
UARTClockSourceSet(UART1_BASE, UART_CLOCK_PIOSC);	
//使用16MHz内部高精度振荡器(PIOSC)作为UART模块时钟
UARTStdioConfig(1,115200, 16000000);
//UART编号、波特率、UART时钟频率（频率要和上一行设的一致）

UARTprintf("Enter Text: \n");

uint8_t getChar;
while (1)
{
	getChar=UARTCharGet(UART1_BASE);
	UARTCharPut(UART1_BASE,getChar);
}

更加进阶的功能 UART中断

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void ConfigureUART(void)
{
    //
    // Enable the GPIO Peripheral used by the UART.
    //
    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOC);

    SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART1);

    //
    // Configure GPIO Pins for UART mode.
    //
    GPIOPinConfigure(GPIO_PC4_U1RX);
    GPIOPinConfigure(GPIO_PC5_U1TX);
    GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTC_BASE, GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5);

    UARTClockSourceSet(UART1_BASE, UART_CLOCK_PIOSC);

    //
    // Initialize the UART for console I/O.
    //
    UARTStdioConfig(1, 115200, 16000000);
}

void UARTIntHandler(){
       //清除中断标志
       uint32_t ui32Status;
       ui32Status = UARTIntStatus(UART1_BASE, true);
       UARTIntClear(UART1_BASE, ui32Status);
       //循环直到接受队列中不存在字符
       while(UARTCharsAvail(UART1_BASE))//loop while there are chars
       {
           //串口输出一个char型
           UARTCharPutNonBlocking(UART1_BASE,UARTCharGetNonBlocking(UART1_BASE));
           //闪一下灯
           GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2);
           SysCtlDelay(SysCtlClockGet() /10 / 3);
           GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0);
           SysCtlDelay(SysCtlClockGet() / 10 / 3);
       }
}
void int_init(){
    IntMasterEnable();
    IntEnable(INT_UART1);
    UARTIntEnable(UART1_BASE,UART_INT_RX|UART_INT_RT);
    UARTIntRegister(UART1_BASE,UARTIntHandler);

}
int main(void)
{
    MAP_FPULazyStackingEnable();
    MAP_SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_XTAL_16MHZ |
                       SYSCTL_OSC_MAIN);
    MAP_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF);
    MAP_GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2);
    ConfigureUART();
    int_init();
    UARTprintf("Hello, world!\n");
    while(1)
    {
        ;
    }
}

至高功能 测试FIFO

代码放在这，有时间再看

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//配置接收中断，当接收FIFO半满（8byte）时触发。利用串口调试助手一个char一个char发送。
//观察到发送8个char后进入中断，FIFO测试成功
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include "inc/tm4c123gh6pm.h"				//Register Definitions
#include "inc/hw_memmap.h"
#include "inc/hw_types.h"
#include "driverlib/sysctl.h"
//#include "inc/hw_ints.h"
#include "driverlib/interrupt.h"
#include "driverlib/gpio.h"
#include "driverlib/uart.h"
#include "uartstdio.h"
#include "driverlib/systick.h"
#include "driverlib/pin_map.h"


#define delay_ms(n); SysCtlDelay(n*(SysCtlClockGet()/3000));


void UARTIntHandler(void) 
{
	uint32_t ui32Status;
	ui32Status = UARTIntStatus(UART1_BASE, true); //get interrupt status
	UARTIntClear(UART1_BASE, ui32Status); 				//clear the asserted interrupts
	while(UARTCharsAvail(UART1_BASE)) 						//loop while there are chars
	{
		UARTCharPutNonBlocking(UART1_BASE, UARTCharGetNonBlocking(UART1_BASE)); //echo character
		GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_2); //blink LED
		delay_ms(1);
		GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2, 0); //turn off LED
	} 
}

int main(void) 
{	
	SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_4 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_OSC_MAIN | SYSCTL_XTAL_16MHZ);
	
	//使能外设
	SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART1);
	SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOB);
	
	//配置复用功能
	GPIOPinConfigure(GPIO_PB0_U1RX);
	GPIOPinConfigure(GPIO_PB1_U1TX);
	
	//分配UART信号
	GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTB_BASE,GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1);
	
	//LED配置
	SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOF); 				//enable GPIO port for LED
	GPIOPinTypeGPIOOutput(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_2); //enable pin for LED PF2
	
	//串口参数设置
	UARTClockSourceSet(UART1_BASE, UART_CLOCK_PIOSC);	//使用16MHz内部高精度振荡器(PIOSC)作为UART模块时钟
	UARTStdioConfig(1,115200, 16000000);							//UART编号、波特率、UART时钟频率（频率要和上一行设的一致）
	
	//FIFO配置，
	UARTFIFOLevelSet(UART1_BASE,UART_FIFO_TX4_8,UART_FIFO_RX4_8);	//FIFO填入半满（8byte）时触发中断
	UARTFIFOEnable(UART1_BASE);
	
	//中断使能
	IntMasterEnable(); 																			//enable processor interrupts
	IntEnable(INT_UART1); 																	//enable the UART interrupt
	UARTIntEnable(UART1_BASE, UART_INT_RX); 	
	
	//注册中断服务函数
	UARTIntRegister(UART1_BASE,UARTIntHandler);
	
	UARTprintf("Enter Text: \n");
	
	while (1) //let interrupt handler do the UART echo function
	{	
		;
	} 
}

进一步进行其他FIFO中断测试，如下：

部分库函数小结

（1）void UARTprintf(const char *pcString, …)

  1. 包含uartstdio.c和uartstdio.h后可用
  2. 类似C语言printf()

（2）void UARTCharPut(uint32_t ui32Base, unsigned char ucData)

  1. 串口输出一个char型
  2. 等待FIFO中有数据再发送

（3）int32_t UARTCharGet(uint32_t ui32Base)

  1. 串口接收一个uint32_t型数据
  2. 等待FIFO中有数据再接收

（4）bool UARTCharPutNonBlocking(uint32_t ui32Base, unsigned char ucData)

  1. 串口输出一个char型
  2. 若发送时FIFO已满时，直接返回false而不在那循环等待

（5）int32_t UARTCharGetNonBlocking(uint32_t ui32Base)

  1. 串口接收一个uint32_t型数据
  2. 如果遇到接收时FIFO为空，直接返回false而不在那循环等待

（6）void UARTFIFOLevelSet(uint32_t ui32Base, uint32_t ui32TxLevel,uint32_t ui32RxLevel)

  1. 配置输入输出FIFO的深度

（7）void UARTFIFOEnable(uint32_t ui32Base)

  1. 开启某UART的FIFO功能

UART向上位机发送信息模板

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ConfigureUART();

void ConfigureUART(void)
{
    ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_GPIOA);
    ROM_SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_UART0);
    ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA0_U0RX);
    ROM_GPIOPinConfigure(GPIO_PA1_U0TX);
    ROM_GPIOPinTypeUART(GPIO_PORTA_BASE, GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1);
    UARTClockSourceSet(UART0_BASE, UART_CLOCK_PIOSC);
    UARTStdioConfig(0, 115200, 16000000);
}
Timer
boosterpacks