Exynos4412裸机开发 —— UART
一、Exynos4412 UART 的特性
? ? ? Exynos4412 中UART，有4 個獨立的通道，每個通道都可以工作于中斷模式或DMA 模式，即 UART 可以發出中斷或 DMA 請求以便在UART 、CPU 間傳輸數據。UART 由波特率發生器、發送器、接收器和控制邏輯組成。
? ? 使用系統時鐘時，Exynos4412 的 UART 波特率可以達到 4Mbps 。波特率可以通過編程進行 。
? ? Exynos4412 UART 的通道 0有 256 字節的發送 FIFO 和 256 字節的接收FIFO ；通道 1、4有 64 字節的發送 FIFO 和 64 字節的接收FIFO；通道 2、3有 16 字節的發送FIFO 和 16 字節 的接收 FIFO 。發送數據時， CPU 先將數據寫入發送FIFO 中，然后 UART 會自動將FIFO 中的數據復制到“發送移位器” (Transmit Shifter )中，發送移位器將數據一位一位地發送到 TxDn 數據線上 (根據設定的格式，插入開始位 、較驗和停止)。接收數據時，“移位器” (Receive Shifter )將 RxDn 數據線上的數據一位一位的接收進來，然后復制到FIFO 中， CPU即可從中讀取數據。
? ? ?Exynos4412 UART的每個通道支持停止位有 1位、 2位，數據位有 5、6、7或 8位，支持校驗功能，另外還有紅外發送 /接收功能。
Exynos4412 UART結構圖：
二、uart初始化步驟：
1、將所涉及的UART通道管腳設為UART功能
? ? ??比如 UART 通道 0中， GPA0_0 、GPA0_1 分別用作 RXD0 、TXD0，要使用 UART 通道 0時，先設置 GPA0CON 寄存器將 GPA0_0 、GPA0_1 引腳的功能設為 RXD0 、TXD0 。
2、 選擇UART的時鐘源
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? ? ? ? Exynos4412 UART的時鐘源有八種選擇： XXTI 、XusbXTI 、SCLK_HDMI24M 、SCLK_USBPHY0 、 SCLK_HDMIPHY 、SCLKMPLL_USER_T 、SCLKEPLL 、SCLKVPLL ，由 CLK_SRC_PERIL0 寄存器控制。
選擇好時鐘源后，還可以通過 DIVUART0 ～4設置分頻系數 設置分頻系數 ，由 CLK_DIV_PERIL0 寄存器控制。 從分頻器得到的時鐘被稱為SCLK UART 。
? ? ? ?SCLK UART 經過上圖中的“ UCLK Generator”后，得到UCLK ，它的頻率就是UART 的波特率。“ Generator UCLK Generator ”通過這 2個寄存器來設置： UBRDEVn 、UFRACVALn (在下面描述)。
3.、設置波特率：UBRDIVn寄存器(UART BAUD RATE DIVISOR)、UFRACVALn寄存器
? ? ? 根據給定的波特率、所選擇時鐘源頻率，可以通過以下公式計算 UBRDIVn 寄存器 (n 為 0～4，對應 5個 UART 通道 )的值。
? ? ??UBRDIVn = (int)( UART clock / ( buad rate x 16) ) – 1
? ? ?上式計算出來的 UBRDIVn 寄存器值不一定是整數， UBRDIVn 寄存器取其整數部分，小部分由 UFRACVALn 寄存器設置， UFRACVALn 寄存器的引入，使產生波特率更加精確。
例如，當UART clock為100MHz時，要求波特率為115200 bps，則：
100000000/(115200 x 16) – 1 = 54.25 – 1 = 53.25
UBRDIVn = 整數部分 = 53
UFRACVALn/16 = 小數部分 = 0.25
UFRACVALn = 4
4. 設置傳輸格式：ULCONn寄存器(UART LINE CONTROL)
ULCONn 寄存器 (n 為 0～4) 格式如下圖所示：
5. 設置UART工作模式：UCONn寄存器(UART CONTROL)
6. UFCONn寄存器(UART FIFO CONTROL)、UFSTATn寄存器(UART FIFO STATUS)
? ? ? ? UFCON n寄存器用于設置是否使用FIFO，設置各 FIFO的觸發閥值，即發送 FIFO中有多少個數據時產生中斷、接收 FIFO 中有多少個數據時產生中斷。并可以通過設置UFCON n寄存器來復位各個 FIFO 。
? ? ? ? 讀取 UFSTAT n寄存器可以知道各個 FIFO 是否已經滿、其中有多少個數據。
不使用 FIFO 時，可以認為 FIFO 的深度為1，使用 FIFO 時 Exynos4412 的 FIFO 深度最高可達到256 。
7. UMCONn寄存器(UART MODEM CONTROL)、UMSTATn寄存器(UART MODEM STATUS)
? ? ? ?這兩類寄存器用于流量控制，這里不介紹。
8. UTRSTATn寄存器(UART TX/RX STATUS)
? ? ? ?UTRSTAT n寄存器用來表明數據是否已經發送完畢、是否已經接收到數據，格式如下表所示，下面說的“緩沖區”，其實就是下圖中的 FIFO ，不使用 FIFO 功能時可以認為其深度為 1。
9. UERSTATn寄存器(UART ERROR STATUS)
? ? ? 用來表示各種錯誤是否發生，位 [0] 至位 [3] 為 1時分別表示溢出錯誤、校驗錯誤、幀錯誤、檢測到“ break ”信號。讀取這個寄存器時，它會自動清 0。
? ? ? 需要注意的是，接收數據時如果使用 FIFO ，則 UART 內部會使用一個“錯誤 FIFO ”來表明接收 FIFO 中哪個數據在接收過程發生了錯誤。 CPU 只有在讀出這個錯誤的數據時，才會覺察到發生了錯誤 。要想清除“FIFO ”，則必須讀出錯誤的數據，并讀出UERSTATn 寄存器。
10. UTXHn寄存器(UART TRANSMIT BUFFER REGISTER)
? ? ? ?CPU 將數據寫入這個寄存器， UART即會將它保存到緩沖區中，并自動發送出去。
11. URXHn寄存器(UART RECEIVE BUFFER REGISTER)
? ? ? 當 UART 接收到數據時，讀取這個寄存器，即可獲得數據。
三、示例程序編寫
? ? ? ? ?下面是一個小demo,實現在終端上的回顯功能，并通過在終端上輸入“beep_on”、"beep_off"實現蜂鳴器的開啟和停止：
頭文件定義：
[cpp]?view plaincopy
[cpp]?view plaincopy
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Exynos4412裸机开发 —— UART的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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