TQQ2440第三节：串口

做嵌入式的基本上都清楚，板子基本上跑起来了，第一个肯定要配置的是串口，便于我们后面调试信息的输出，和一些系统参数的输出，让我们有更直观看见程序的运行。

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硬件平台：TQ2440 （S3C2440A）

开发环境：ADS1.2

时间：2010-12-12

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1：硬件电路：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　底板电路　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　核心板上的连接管脚

由于TQ2440的板子上只引出了一个串口，也就是用的UART0作为COM1，所以我吗只需要配置相关的引脚为串口功能即可。

接着参考2440的说明文档：

所以把GPH相关的GPH0-3都配置为第二功能UART功能。即可以上至完成了管脚的配置，接着对UART的功能进行配置。

A:UART寄存器：

从2440的数据手册上我们可以知道他的寄存器的地址都是连接着的，所以我们直接用结构体来表示，因为他有3个串口，所以，我们这里就可以用3个不同的结构体指针来操作不同的寄存器。代码如下：

   1: #define IO_CON_BASE 0x56000000

   2: #define IO_DAT_BASE 0x56000004

3:

   4: #define UART0_BASE  0x50000000  // UART0 Base Address

   5: #define UART1_BASE  0x50004000  // UART1 Base Address

   6: #define UART2_BASE  0x50008000  // UART2 Base Address

7:

   8: #define REG8(x)  (*((volatile unsigned char  *)(x)))

   9: #define REG16(x) (*((volatile unsigned short *)(x)))

  10: #define REG32(x) (*((volatile unsigned long  *)(x)))

11:

  12: typedef volatile unsigned char  reg8;

  13: typedef volatile unsigned short reg16;

  14: typedef volatile unsigned long  reg32;

15:

  16: /*

  17: GPIO_CFG_SET说明:   group--表示是那组IO（注意没有GPA）

  18:                     index--表示这组中的那个引脚

  19:                     type --表示是配置为输入还是输出等其他功能

  20: */

  21: #define GPIO_CFG_SET(group,index,type) do{\

  22:                         (*(volatile unsigned int*)(IO_CON_BASE+group*0x10))&=~(0x3<<index<<1);\

  23:                         (*(volatile unsigned int*)(IO_CON_BASE+group*0x10))|=(type<<index<<1);\

  24:                         }while(0)

25:

  26: /*

  27: GPIO_DAT_SET说明:   group--表示是那组IO（注意没有GPA）

  28:                     index--表示这组中的那个引脚

  29:                     val  --表示对此引脚写入的数据

  30: */

  31: #define GPIO_DAT_SET(group,index,val) do{\

  32:                         (*(volatile unsigned int*)(IO_DAT_BASE+group*0x10))&=~(0x1<<index);\

  33:                         (*(volatile unsigned int*)(IO_DAT_BASE+group*0x10))|=(val<<index);\

  34:                         }while(0)

  35: /*

  36: 因为GPA的控制寄存器，每个引脚只只占用一位，所以为了能统一这里，就没有把

  37: GPA加进来，而后面的GPB-GPJ的控制寄存器每个引脚对应2位

  38: */

  39: enum{GPB=1,GPC,GPD,GPE,GPF,GPG,GPH,GPI,GPJ};

  40: /*

  41: 从GPB开始由于用两位表示此引脚的功能所以有四种可能

  42: 0代表INPUT，1代表OUTPUT,2代表第三功能,3代表第四功能

  43: */

  44: enum{INPUT=0,OUTPUT,THI_FUNC,FOR_FUNC};

  45: /*

  46: 定义高低电平

  47: */

  48: enum{LOW=0,HIG};

49:

  50: // UART Registers

  51: typedef struct {

  52:   reg32 ULCON;              // UART Line Control          由于控制数据格式，常用的为N-8-1模式

  53:   reg32 UCON;               // UART Control                控制UART的工作状态，例如DMA，中断等

  54:   reg32 UFCON;              // UART FIFO Control        控制UART的FIFO，这里没有用到

  55:   reg32 UMCON;          // UART MODEM Control    在MODEM模式下的控制寄存器，这里没有用到

  56:   reg32 UTRSTAT;        // UART Tx/Rx Status        UART发送和接受状态寄存器

  57:   reg32 UERSTAT;        // UART Error Status            UART错误状态寄存器

  58:   reg32 UFSTAT;             // UART FIFO Status        UART---FIFO状态寄存器

  59:   reg32 UMSTAT;         // UART MODEM Status    UART---MODEM状态寄存器

  60:   reg8  UTXH;               // UART Tx Hold                UART发送数据寄存器 ##注意这里是一个char类型的

  61:   reg8  pad0[3];

  62:   reg8  URXH;               // UART RX Buffer            UART接受数据寄存器 ##注意这里是一个char类型的

  63:   reg8  pad1[3];

  64:   reg32 UBRDIV;             // UART Baud Rate Divisor UART的波特率产生器的分频率

  65: } regUART;

66:

  67: #define pUART0 ((regUART *)UART0_BASE)

  68: #define pUART1 ((regUART *)UART1_BASE)

  69: #define pUART2 ((regUART *)UART2_BASE)

2:2440的UART的配置

上面已经把相关的寄存器介绍的很清楚了，所以这里的配置就直接给出代码了，因为可以直接参考数据手册得到：

   1: void uart_init(void)

   2: {

   3:     //设置GPH[0..3]为uart0的输出引脚

   4:     GPIO_CFG_SET(GPH,0,THI_FUNC);

   5:     GPIO_CFG_SET(GPH,1,THI_FUNC);

   6:     GPIO_CFG_SET(GPH,2,THI_FUNC);

   7:     GPIO_CFG_SET(GPH,3,THI_FUNC);

8:

   9:     pUART0->ULCON=    0x03;   //N-8-1

  10:     pUART0->UCON=    0x245; //中断和查询模式

  11:     pUART0->UFCON=    0x0;    //No Use

  12:     pUART0->UMCON=    0x0;      //No Use

  13:     pUART0->UBRDIV=    26;      //当前板子的速度是FCLK：400M，HCLK=100M，PCLK=50M，UATR=115200

  14: }

　　　这样串口就能工作起来的了，自己在把链接串口工具配置成相同的波特率就能正常工作了。

3: 相关代码的实现

　接下来就是串口发送和接受数据的一些功能函数的实现了，下面也只实现了一些简单的函数：

输出部分：

   1: void u_printf(char *fmt,...)  //格式化输出

   2: {

   3:     va_list ap;

   4:     char str[100];

   5:     va_start(ap,fmt);

   6:     vsprintf(str,fmt,ap);

   7:     send_str(str);

   8:     va_end(ap);

   9: }

  10: void send_str(char *p_str)   //发送一个字符串

  11: {

  12:     while(*p_str!='\0')

  13:     {

  14:         if(*p_str=='\n')

  15:         {

  16:             send_char('\r');

  17:         }

18:

  19:         send_char(*p_str);

  20:         p_str++;

  21:     }

  22: }

  23: void send_char(char cc)    //发送一个字符

  24: {

  25:     while(!(pUART0->UTRSTAT& 0x2));

  26:     pUART0->UTXH=cc;

  27: }

输入部分：

   1: char get_char(void)             //接受一个字符

   2: {

   3:     char cc;

   4:     while(!(pUART0->UTRSTAT& 0x1));

   5:     cc=pUART0->URXH;

   6:     return cc;

   7: }

8:

   9: void get_str(char *str)    //接受一个字符串

  10: {

  11:     /*

  12:     str_bak是为了存储str地址的,是为了在没有输入的情况下

  13:     输入退格，造成程序的崩溃

  14:     */

  15:     char *str_bak=str,cc;

  16:     do{

  17:         cc = get_char();

  18:          if(cc=='\b')

  19:         {

  20:             if( (int)str_bak < (int)str)

  21:             {

  22:                 //u_printf("\b \b");

  23:                 send_char('\b');

  24:                 send_char('\b');

  25:                 str--;

  26:             }

  27:         }

  28:         else

  29:         {

  30:             *str++ = cc;

  31:             send_char(cc);

  32:         }

  33:     }

  34:     while(cc!='\r');

35:

  36:     *str = '\0';

  37:     send_char('\n');

  38: }

4:彩色输出的实现

在公司的调试东西有时候打印的东西太多了，是在没办法找，所以最后实现了这个彩色打印的方法，便于迅速找到自己想得到的打印消息，从而提高工作效率。其彩色打印的原理为：

以下内容来自网上：

+-----------------------------------------------------------------------------------------------+

在 ANSI 兼容终端（例如 xterm、rxvt、konsole 等）里，可以用彩色显示文本而不仅仅是黑白。
下面的语句就输出高亮的黑色背景的绿色字。
printf("\033[1;40;32m%s\033[0m", Hello,world!\n);
\033 声明了转义序列的开始，然后是 [ 开始定义颜色。后面的 1 定义了高亮显示字符。然后是背景颜色，这里面是40，表示黑色背景。接着是前景颜色，这里面是32，表示绿色。我们用 \033[0m 关闭转义序列， \033[0m 是终端默认颜色。
通过上面的介绍，就知道了如何输出彩色字符了。
下面是对于彩色字符颜色的一些定义：
前景   背景   颜色
---------------------------------------
30   40   黑色
31   41   紅色
32   42   綠色
33   43   黃色
34   44   藍色
35   45   紫紅色
36   46   青藍色
37   47   白色

代码   意义
-------------------------
0   终端默认设置
1   高亮显示
4   使用下划线
5   闪烁
7   反白显示
8   不可见

通过串口收发或显示字符时，我们使用的通常是字符的ASCII码。对于非控制字符，也即键入命令时我们可能使用到的命令字符，在控制台中我们使用了ASCII码值从0x20～0x7e之间的字符。对于控制字符，在常用字符ASCII码对照表中我们可以找到Enter键、Backspace（退格）键以及ESC键的ASCII码，但是却没有上下左右方向键以及Home、End键对应的ASCII码，通过对键盘输入字符的串口收发测试发现，如果在测试时按下了方向键则串口在每次按键后会连续发送出3字节数据，前两字节所有方向键的数据相同，分别是0x1b，0x5b，第3字节对应不同的按键，上下右左方向键分别对应的值为：0x41、0x42、0x43、0x44，Home和End键对应的值为0x48和0x4b。故要检测键盘是否键入了方向键，需要向串口连续读取三字节的数据，同理，要控制光标向左、向右移动或Home、End也需要连续一次向串口发送3字节数据。

+-----------------------------------------------------------------------------------------------+

所以我们只需要通过串口发送相应的指令就OK了，我为了方便将其封装为宏定义的格式：

   1: //######################Add by Dreamxi 彩色打印信息##################start

   2: //使用格式

   3: //cpfcpf(ALLOW_PUT,RED,("+----------------This is Dreamxi Uart cpf test --------------+"));

   4: //              |    |    |-------------------------------------------------------------|

   5: //       是否允许打印  |                                           |

   6: //                   |                                           |

   7: //                 打印颜色                                              |

   8: //                                                            打印内容

   9: #define ALLOW_PUT 1

  10: /*

  11: 前景          背景              颜色

  12: ---------------------------------------

  13: 30                 40              黑色

  14: 31                 41              紅色

  15: 32                 42              綠色

  16: 33                 43              黃色

  17: 34                 44              藍色

  18: 35                 45              紫紅色

  19: 36                 46              青藍色

  20: 37                 47              白色

  21: */

  22: /*        红         绿   蓝   白   黄   紫红  青蓝 */

  23: enum {RED=0,GRE,BLU,WHI,YEL,ZH,GB};

24:

  25: #define cpf(DEBUG_MSG,COR,...) do{\

  26:     if(DEBUG_MSG==1)\

  27:     {\

  28:         if(COR==RED)\

  29:             {\

  30:                 u_printf("\033[1;31;40m");\

  31:                 u_printf(__VA_ARGS__);\

  32:             }\

  33:         else if(COR==GRE)\

  34:             {\

  35:                 u_printf("\033[1;32;40m");\

  36:                 u_printf(__VA_ARGS__);\

  37:             }\

  38:         else if(COR==BLU)\

  39:             {\

  40:                 u_printf("\033[1;34;40m");\

  41:                 u_printf(__VA_ARGS__);\

  42:             }\

  43:         else if(COR==WHI)\

  44:             {\

  45:                 u_printf("\033[1;37;40m");\

  46:                 u_printf(__VA_ARGS__);\

  47:             }\

  48:         else if(COR==YEL)\

  49:             {\

  50:                 u_printf("\033[1;33;40m");\

  51:                 u_printf(__VA_ARGS__);\

  52:             }\

  53:         else if(COR==ZH)\

  54:             {\

  55:                 u_printf("\033[1;35;40m");\

  56:                 u_printf(__VA_ARGS__);\

  57:             }\

  58:         else if(COR==GB)\

  59:             {\

  60:                 u_printf("\033[1;36;40m");\

  61:                 u_printf(__VA_ARGS__);\

  62:             }\

  63:         u_printf("\033[0m\r\n");\

  64:     }\

  65: }while(0)

  66: //######################Add by Dreamxi 彩色打印信息##################end

使用方法：

   1: cpf(ALLOW_PUT,RED,("+----------------This is Dreamxi Uart cpf test --------------+"));

   2: cpf(ALLOW_PUT,GRE,("+----------------This is Dreamxi Uart cpf test --------------+"));

   3: cpf(ALLOW_PUT,BLU,("+----------------This is Dreamxi Uart cpf test --------------+"));

   4: cpf(ALLOW_PUT,WHI,("+----------------This is Dreamxi Uart cpf test --------------+"));

   5: cpf(ALLOW_PUT,YEL,("+----------------This is Dreamxi Uart cpf test --------------+"));

   6: cpf(ALLOW_PUT,ZH,("+----------------This is Dreamxi Uart cpf test --------------+"));

   7: cpf(ALLOW_PUT,GB,("+----------------This is Dreamxi Uart cpf test --------------+"));

最后实现的效果图：

转载于:https://www.cnblogs.com/Dreamxi/archive/2010/12/12/1903804.html

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