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Cortex-M3 (NXP LPC1788)之UART用法

2019-07-12 11:20发布

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在工作中经常将平台的串口和PC机连接，通过串口打印信息进行程序调试。LPC1788共有5个串口Uart0~Uart4，跟具开发板的资源，将使用Uart2进行简单的串口输出和输入中断的操作。开发板上使用74HC4052多路开关对UART2的RXD和TXD进行选择，使用SP3243E进行3.0V到5.5V的RS-232电平转换。查看手册配置好相关的跳线帽，保证DB口上的串口输出采用的是Uart2。        下面介绍Uart相关系统配置和Uart模块的配置。Uart的时钟采用PCLK，我们配置系统的CCLK为120M，PCLK为60M，后面设置串口的波特率就采用PLCK进行计算。要使用串口2的功能需要使能系统时钟控制PCONP，以及配置GPIO管脚为Uart2的RXD和TXD功能。要实现通信，我们需要设置数据的格式，包括传输的波特率，数据长度，停止位，以及校验等，这些数据在线性控制寄存器UnLCR中控制。波特率的产生需要经过分数波特率分频器UnFDR和主分频器DLL，DLM。计数公式如下图。 baudrate
根据计算，当PLCK=60M，波特率为115200，数据位为8，停止位为1，无校验，则DLL = 22， DLM =0， DivAddVal =1， MulVal = 2 ，线性控制寄存器中的值为0x3。         要通过串口发送数据时，只需要把要发送的数据写入发送保持寄存器UnTHR，系统就会通过移位寄存器将数据通过串口发送。为了了解系统的发送状态，还需要线性状态寄存器UnLSR，例如程序中使用该该寄存器的第5位判断发怂保持寄存器是否为空，防止数据溢出。         如果需要进行串口的中断操作，还需要对串口中断进行配置，如串口中断使能寄存器UnIER和串口中断标识寄存器UnIIR。程序中使用到了串口2的接收中断，为此在中断使能设置寄存器ISER中使能UART2中断，在串口中断使能寄存器UnIER中使能串口的接收中断，该中断同时使能了字符接收超时中断。UART2的RXD管脚接收到数据将存放在FIFO中，程序中配置接收FIFO的触发条件为1个字节，即有接收到数据就触发。中断触发后，我们可以根据中断标识寄存器UnIIR判断到底是串口的接收中断，超时中断，发送中断等。进入中断以后，接收中断和超时中断，都可以通过读取接收缓存寄存器UnRBR进行中断复位，使下次中断可以发生。        下面的程序例子，程序开始打印菜单，PC串口软件发送一个字节数据给开发板，开发板接收到数据后将读取UnRBR前后的中断标识寄存器IIR的值，以及接收到的值发送回给PC。如果是0x5a或者0xa5还可以打开或者关闭LED指示灯。 [cpp] view plain copy
  1. #define CCLK        120000000  
  2. #define PCLK         60000000  
  3.   
  4. #define rFIO1DIR    (*(volatile unsigned*)(0x20098020))  
  5. #define rFIO1MASK   (*(volatile unsigned*)(0x20098030))  
  6. #define rFIO1PIN    (*(volatile unsigned*)(0x20098034))  
  7. #define rFIO1SET    (*(volatile unsigned*)(0x20098038))  
  8. #define rFIO1CLR    (*(volatile unsigned*)(0x2009803c))  
  9.   
  10. #define rISER0      (*(volatile unsigned*)(0xE000E100))  
  11.   
  12. #define rCLKSRCSEL  (*(volatile unsigned *)(0x400FC10C))     //时钟源选择寄存器    
  13. #define rPLL0CON    (*(volatile unsigned *)(0x400FC080))     //PLL0控制寄存器    
  14. #define rPLL0CFG    (*(volatile unsigned *)(0x400FC084))     //PLL0配置寄存器    
  15. #define rPLL0STAT   (*(volatile unsigned *)(0x400FC088))     //PLL0状态寄存器    
  16. #define rPLL0FEED   (*(volatile unsigned *)(0x400FC08C))     //PLL0馈送寄存器    
  17. #define rPLL1CON    (*(volatile unsigned *)(0x400FC0A0))         
  18. #define rPLL1CFG    (*(volatile unsigned *)(0x400FC0A4))    
  19. #define rPLL1STAT   (*(volatile unsigned *)(0x400FC0A8))    
  20. #define rPLL1FEED   (*(volatile unsigned *)(0x400FC0AC))    
  21. #define rCCLKSEL    (*(volatile unsigned *)(0x400FC104))     //CPU时钟选择寄存器    
  22. #define rUSBCLKSEL  (*(volatile unsigned *)(0x400FC108))     //USB时钟选择寄存器    
  23. #define rPCLKSEL    (*(volatile unsigned *)(0x400FC1A8))     //外设时钟寄存器    
  24. #define rPCON       (*(volatile unsigned *)(0x400FC0C0))    
  25. #define rPXCONP     (*(volatile unsigned *)(0x400FC0C4))    
  26. #define rSCS        (*(volatile unsigned *)(0x400FC1A0))     //系统控制和状态寄存器    
  27. #define rCLKOUTCFG  (*(volatile unsigned *)(0x400FC1C8))  
  28.   
  29. #define rIOCON_P0_10    (*(volatile unsigned *)(0x4002C028))  
  30. #define rIOCON_P0_11    (*(volatile unsigned *)(0x4002C02C))  
  31. #define rPCONP      (*(volatile unsigned *)(0x400FC0C4))  
  32. #define rU2LCR      (*(volatile unsigned *)(0x4009800C))  
  33. #define rU2FDR      (*(volatile unsigned *)(0x40098028))  
  34. #define rU2DLL      (*(volatile unsigned *)(0x40098000))  
  35. #define rU2DLM      (*(volatile unsigned *)(0x40098004))  
  36. #define rU2TER      (*(volatile unsigned *)(0x40098030))  
  37. #define rU2THR      (*(volatile unsigned *)(0x40098000))  
  38. #define rU2RBR      (*(volatile unsigned *)(0x40098000))  
  39. #define rU2FCR      (*(volatile unsigned *)(0x40098008))  
  40. #define rU2IIR      (*(volatile unsigned *)(0x40098008))  
  41. #define rU2LSR      (*(volatile unsigned *)(0x40098014))  
  42. #define rU2IER      (*(volatile unsigned *)(0x40098004))  
  43. #define rU2ACR      (*(volatile unsigned *)(0x40098020))  
  44.   
  45. void UART2_IRQHandler()  
  46. {  
  47.     unsigned int intId;  
  48.     char tmp_char;  
  49.       
  50.     intId = rU2IIR&0xf;  
  51.     rU2THR = intId;  
  52.       
  53.     if(intId == 0xc || intId == 0x4)    //RDA或者CTI中断  
  54.     {  
  55.         rU2LCR &= ~(0x1<<7);  //DLAB=0  
  56.         tmp_char = rU2RBR&0xff;  
  57.         rU2THR = tmp_char;  
  58.     }  
  59.     intId = rU2IIR&0xf;  
  60.     rU2THR = intId;  
  61.   
  62.           
  63.     if(tmp_char == 0xa5)  
  64.         rFIO1PIN |= (1<<18);  
  65.     else if(tmp_char == 0x5a)  
  66.         rFIO1PIN &= ~(1<<18);  
  67. }  
  68.       
  69. void SystemInit()    
  70. {    
  71.     rSCS &= ~(0x1<<4);            //频率12M    
  72.     rSCS |= (0x1<<5);             //使能主振荡器    
  73.     while(0 == (rSCS & (0x1<<6)));//等待主振荡器稳定    
  74.         
  75.     rCLKSRCSEL = 0x1;    
  76.         
  77.     rPLL0CFG = 0x9;                 //配置CCLK = 120M    
  78.     rPLL0CON = 0x01;    
  79.     rPLL0FEED = 0xAA;    
  80.     rPLL0FEED =0x55;    
  81.     while(0 == (rPLL0STAT & (0x1<<10)));     
  82.         
  83.     rCCLKSEL = (0x1 | (0x1<<8));    
  84.     rPCLKSEL = 0x2;                 //配置PCLK = 60M     
  85.     rCLKOUTCFG = 0x0 | (0xb<<4) | (0x1<<8);    
  86. }  
  87.   
  88. void Init_Uart2()  
  89. {     
  90.     rPCONP |= 0x1<<24;    //使能UART2功率控制  
  91.       
  92.     rIOCON_P0_10 = (rIOCON_P0_10 & (~0x7)) | 0x1;   //P0.10 P0.11做UART2的发送和接收管脚  
  93.     rIOCON_P0_11 = (rIOCON_P0_11 & (~0x7)) | 0x1;  
  94.   
  95.     rU2LCR |= 0x1<<7;     //DLAB=1  
  96.     rU2FDR = 1 | 2<<4;    //波特率设置115200  
  97.     rU2DLM = 0;  
  98.     rU2DLL = 22;  
  99.     rU2LCR &= ~(0x1<<7);  //DLAB=0  
  100.     rU2LCR |= 0x3;          //8位数据位，无校验，1个停止位  
  101.       
  102.     rU2TER |= 0x1<<7;     //使能串口2的发送  
  103.       
  104.     rU2IER |= 0x1;          //使能串口2的接收中断  
  105.     rU2FCR |= 0x1;          //复位FIFO,设置接收1个字符触发中断  
  106.     rU2FCR |= 0x1<<1 | 0x1<<2;  
  107.     rISER0 |= 0x1<<7;     //使能串口2中断  
  108.       
  109. }  
  110.   
  111. void Uart2SendC(char c)  
  112. {  
  113.     rU2THR = c & 0xff;  
  114.     while(!(rU2LSR&(0x1<<5)));    //等待rU2THR中的数据发送完成，防止数据溢出  
  115. }  
  116.   
  117. void Uart2SendS(char *s)  
  118. {  
  119.     while(*s)  
  120.     {  
  121.         Uart2SendC(*s);  
  122.         s++;  
  123.     }  
  124. }  
  125.   
  126. int main(void)  
  127. {  
  128.     char str[] = {" 1, Display the U2IIR[3:0] + Data + U2IIR[3:0] 2, Send 0x5a ---> Turn on the LED 3, Send 0xa5 --->Turn off the LED "};  
  129.     rFIO1DIR |= (1<<18); //GPIO1.18 -> OUTPUT  
  130.     Init_Uart2();  
  131.     Uart2SendS(str);  
  132.     while(1);  
  133. }  
        运行结果如下图所示 uart
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