LCD实验学习笔记（九）：UART

s3c2440包含三个通用异步收发器，可工作于中断模式或DMA模式。每个UART包含两个64字节的FIFOs用于接收和发送数据。可编程设置波特率、1或2个停止位，5/6/7/8个数据位和奇偶校验状态。

串口线一般是3条，TxD,RxD,Gnd，即发送线，接收线和地线。

数据传送之前，UART之间约定好传输速率（每位所占据的时间，其倒数沩波特率）、数据传输的格式（多少个数据位、是否使用校验位、奇校验还是偶校验、多少个停止位）。

发送数据时，CPU先将数据写入发送FIFO，UART会自动将FIFO中的数据复制发送移位器（Transmit Shifter)中，发送移位器将数据一位一位的发送到TxDn数据线上。接收则过程相反。

使用UART：

1，将涉及的管脚设为UART功能。比如UART0，GPH2、GPH3分别用作TxD0和RxD0，要设置GPHCON寄存器，将两个引脚功能设为TxD0、RxD0。

2，设置波特率。UBRDIVn寄存器的值对应三个UART通道的波特率。UBRDIVn=(int)(UART clock/(buad rate *16))-1。这个公式计算出来的值不一定是整数，误差<1.87%就可以。误差计算公式（略）。

 3，设置传输格式。在ULCON0n寄存器中设置，[1:0]为数据宽度（0b00为5位，0b01为6位，0b10为7位，0b11为8位），[2]为停止位（0为一个，1为两个），[5:3]为校验方法（0xx无校验，100奇校验，101偶校验，110强制1，111强制0）。

4，设置时钟源、中断方式。在UCONn中设置。[1:0]设置接收模式（00禁止，01中断或查询，其他为DMA)，[3:2]设置接收模式（01中断或查询模式），[10]设为0为选择PCLK时钟源。

5，设置FIFO。UFCONn寄存器用于设置是否使用FIFO，设置FIFO触发阈值。读取UFSTATn寄存器可以知道FIFO是否已满、有多少数据。

6，UMCOMn和UMSTATn用于流量控制（实验中未用）。

7，状态查询。UTRSTATn寄存器表示数据是否已发送完毕、是否已经接收数据。[0]是接收缓冲区数据状态位，在接收到数据时会自动设为1；[1]是发送缓冲区空标志位，当发送缓冲区无数据时自动设为1；[2]为发送区空标志位，当发送缓冲区中没有数据，且最后一个数据已发送出去时，自动设为1。数据缓冲区就是FIFO,在不使用FIFO时，可以认为其深度为1。

8，当有错误发生时，UERSTATn寄存器的[0]~[3]为1分别表示不同的错误，读取这个寄存器，它会自动清0。

9，发送数据操作：将数据写入UTXHn寄存器，UART会自动把数据保存到缓冲区，并自动发送。

10，数据接收：当UART接收到数据时，CPU读取URXHn寄存器，即可获得数据。

 示例代码：对UART初始化，读取输入数据并回发

---

#define GPHCON              (*(volatile unsigned long *)0x56000070)

#define GPHDAT              (*(volatile unsigned long *)0x56000074)

#define GPHUP               (*(volatile unsigned long *)0x56000078)

/*UART registers*/

#define ULCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000000)

#define UCON0               (*(volatile unsigned long *)0x50000004)

#define UFCON0              (*(volatile unsigned long *)0x50000008)

#define UMCON0              (*(volatile unsigned long *)0x5000000c)

#define UTRSTAT0            (*(volatile unsigned long *)0x50000010)

#define UTXH0               (*(volatile unsigned char *)0x50000020)

#define URXH0               (*(volatile unsigned char *)0x50000024)

#define UBRDIV0             (*(volatile unsigned long *)0x50000028)

#define TXD0READY (1<<2)
#define RXD0READY (1)

#define PCLK 50000000 // init.c中的clock_init函数设置PCLK为50MHz
#define UART_CLK PCLK // UART0的时钟源设为PCLK
#define UART_BAUD_RATE 115200 // 波特率
#define UART_BRD ((UART_CLK / (UART_BAUD_RATE * 16)) - 1)

void uart0_init(void);

void putc(unsigned char c);

unsigned char getc(void);

int isDigit(unsigned char c);

int isLetter(unsigned char c);

/*
* 初始化UART0
* 115200,8N1,无流控
*/
void uart0_init(void)
{
　　GPHCON |= 0xa0; // GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0　　
　　GPHUP = 0x0c; // GPH2,GPH3内部上拉禁用（默认值是启用的）

　　ULCON0 = 0x03; // 8N1(8个数据位，无较验，1个停止位)
　　UCON0 = 0x05; // 中断或查询方式，UART时钟源为PCLK
　　UFCON0 = 0x00; // 不使用FIFO
　　UMCON0 = 0x00; // 不使用流控
　　UBRDIV0 = UART_BRD; // 波特率为115200
}

/*
* 发送一个字符
*/
void putc(unsigned char c)
{
　　/* 等待，直到发送缓冲区中的数据已经全部发送出去 */
　　while (!(UTRSTAT0 & TXD0READY));
　　/* 向UTXH0寄存器中写入数据，UART即自动将它发送出去 */
　　UTXH0 = c;
}

/*
* 接收字符
*/
unsigned char getc(void)
{
　　/* 等待，直到接收缓冲区中的有数据 */
　　while (!(UTRSTAT0 & RXD0READY));
　　/* 直接读取URXH0寄存器，即可获得接收到的数据 */
　　return URXH0;
}

/*
* 判断一个字符是否数字
*/
int isDigit(unsigned char c)
{
　　if (c >= '0' && c <= '9')
　　　　return 1;
　　else
　　return 0;
}

/*
* 判断一个字符是否英文字母
*/
int isLetter(unsigned char c)
{
　　if (c >= 'a' && c <= 'z')
　　　　return 1;
　　else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
　　　　return 1;
　　else
　　　　return 0;
}