uboot step-14 串口初始化UART

关于串口

对于嵌入式设备的开发，刚开始好多设备都无法使用，由于无法获得程序的运行状态，调试程序需要花费好多时间和精力，因此串口对于嵌入式程序的调试的作用显而易见，当串口不能用时，可能只能用led的亮灭来略微指示程序的运行状态，有了串口后，就能获得更多的调试信息了。S3C6410的串口使用和其它设备都差不多，初始化配置串口后，就可以收发数据了。首先来看下芯片手册上的串口框图：

uart.png

串口信号线有发送数据信号线TXDn，接受数据信号线RXDn，如上图，这两根信号线分别连到了发送移位寄存器和接收移位寄存器，另外串口模块还包含了两个64Bytes的FIFO用来收发数据。除此外还有一个控制单元和波特率产生模块，相应的部分都被连到了系统的外围总线上面。

串口寄存器

先来看下相关的寄存器：

uart1.png

S3C6410有UART0,1,2,3四个串口，上面只列出了串口0的相关寄存器，其他几个串口的寄存器说明和这个一样，下面来详细的说下：

ULCONx： 串口数据格式设置 数据长度，停止位长度 ，奇偶校验位

ulcon0.png

UCONx: 串口控制寄存器 选择时钟源，发送接收方式

ucon1.png
ucon2.png

UFCONx： FIFO控制寄存器 设置FIFO触发等级 使能

ufcon.png

UTRSTATx: 发送接收状态寄存器

utrstat.png

UERSTATx: 错误状态寄存器 帧错误，奇偶校验错误等

uerstat.png

UFSTATx： FIFO 状态寄存器

ufstat.png

UTXx： 发送数据寄存器 将要发送的数据丢给它

UTX.png

URXx： 接收数据寄存器 从这个寄存器获得收到的数据

URX.png

UBRDIV ： 波特率分频值寄存器

UBRDIV.png

UDIVSLOT: 波特率分频值小数部分（我起的名字。。。）

slot.png

串口初始化

串口初始化中需要完成的任务主要有以下几个：

• 配置相关GPIO引脚功能为从串口功能
• 设置ULCONx寄存器来设置串口数据格式，数据位长度，停止位长度，奇偶校验位等
• 设置串口控制寄存器UCONx，选择串口时钟源，收发数据模式:中断，轮询，DMA中断等
• 设置波特率分频数寄存器和波特率分频值小数部分寄存器
• 设置FIFO控制寄存器，是否使能FIFO等

波特率设置

baud.png

波特率分频值设置：
DIV_VAL=（PCLK/(bps * 16 )）-1
eg:
PCLK=66.5M=66500000
bps=115200 波特率
DIV_VAL=(66500000/115200*16)-1=35.078
UBRDIVn=35
小数部分为0.078
UDIVSLOTn中1的个数 除以16=0.078
UDIVSLOTn中1的个数 =1.248=1
根据上表，所以UDIVSLOTn的值为0x0080；

代码实现

#define ULCON0     (*((volatile unsigned long *)0x7F005000))
#define UCON0      (*((volatile unsigned long *)0x7F005004))
#define UFCON0     (*((volatile unsigned long *)0x7F005008))
#define UMCON0     (*((volatile unsigned long *)0x7F00500C))
#define UTRSTAT0   (*((volatile unsigned long *)0x7F005010))
#define UFSTAT0    (*((volatile unsigned long *)0x7F005018))
#define UTXH0      (*((volatile unsigned char *)0x7F005020))
#define URXH0      (*((volatile unsigned char *)0x7F005024))
#define UBRDIV0    (*((volatile unsigned short *)0x7F005028))
#define UDIVSLOT0  (*((volatile unsigned short *)0x7F00502C))

#define GPACON     (*((volatile unsigned long *)0x7F008000))

#define PCLK 66500000
#define BOUD 115200

void uart_init(void)
{
    GPACON &= ~0xff;
    GPACON |= 0x22;

    /* ULCON0 */
    ULCON0 = 0x3;  /* 数据位:8, 无较验, 停止位: 1, 8n1 */
    UCON0  = 0x5;  /* 使能UART发送、接收 */
    UFCON0 = 0x01; /* FIFO ENABLE */

    UMCON0 = 0;
    
    /* 波特率 */
    /* DIV_VAL = (PCLK / (bps x 16 ) ) - 1 
     * bps = 115200
     * DIV_VAL = (66000000 / (115200 x 16 ) ) - 1 
     *         = 35.08
     */
    UBRDIV0 = (int)(PCLK/(BOUD*16)-1);

    /* x/16 = 0.08
     * x = 1
     */
    UDIVSLOT0 = 0x1;

}

void putc(unsigned char c)
{
    while (UFSTAT0 & (1<<14)); /* 如果TX FIFO满，等待 */
    UTXH0 = c;                         /* 写数据 */
}


unsigned char getc(void)
{
    unsigned char ret;
    while ((UFSTAT0 & 0x7f) == 0);  /* 如果RX FIFO空，等待 */
    ret = URXH0;                   /* 取数据 */
    if((ret == 0x0d) || (ret == 0x0a))
    {
        putc(0x0d);
        putc(0x0a);
    }
    else
    {
        putc(ret);
    }

        return ret;
}


void uart_send_string(char *str)
{
    while(*str)
    {
        putc(*str++);   
    }
    putc(0x0d);
    putc(0x0a); 
}

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此去经年
zhaiyk@sina.cn
August 12, 2016