KL25Z开发板学习记录：简单的串口操作UART0

只看该作者 · 2015-11-28 10:49

首先，我们应该先对UART0有一个简单的认识。参考手册的第39章对应这部分内容。我们不妨对照着固件库里面的代码对常用的寄存器做介绍。把固件库里面的UART0的初始化代码找出来。对应到init_board()函数，可以看到，在这个函数的最后，是对UART0的引脚复用的设置和UART0寄存器的设置，也就是这两句话：

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    BSP_ConfigPinForUART(BSP_UART_DEBUG_INSTANCE);   // 引脚复用

    UART0_ConfigTransfer(&mDbgUartConfigStruct);        // 设置寄存器

跳转到第一个函数的定义，可以看到，这个函数并不完整，只是对UART0的情况作了处理，将PA的1,2管脚作为了UART0的发送和接收管脚，代码如下：

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    case 0U: /* UART0. */

            PORTA->PCR[1] = PORT_PCR_MUX(2); /* UART0_RX. */

            PORTA->PCR[2] = PORT_PCR_MUX(2); /* UART0_TX. */

            break;

只看该作者 · 2015-11-28 10:50

查询引脚复用图，可以看到，PA的1,2管脚的ALT2正是串口的发送接收功能，如图所示。
第二个函数的参数是一个指向结构体的指针，这个结构体封装了设置UART所需要的波特率和系统时钟。UART0_ConfigTransfer()函数就利用这个结构体传进来的数值进行设置，主要是进行了波特率的设置和数据传输格式的设置。这部分代码已经有了注释，大家依照手册来看就可以了。

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bool UART0_ConfigTransfer(const UART_Config_T *configPtr)

{

    uint16_t sbr_val;

    /* Disable the Rx and Tx.  设置寄存器之前先关闭RX和TX*/

    UART0->C2 &= ~(UART0_C2_TE_MASK | UART0_C2_RE_MASK);

    

    /* configure uart1 for 8-bit mode , no parity */

    UART0->C1 = 0U;

    /* calculate the sbr value. 通过BDH和BDL设置波特率 */

    sbr_val = (configPtr->BusClkHz >> 4)/configPtr->Baudrate;

    UART0->BDH = (uint8_t)(((0x1F00 & sbr_val) >> 8)&UART0_BDH_SBR_MASK);

    UART0->BDL = (uint8_t)(sbr_val & UART0_BDL_SBR_MASK);

    UART0->C3 = 0U;

    UART0->S1 = 0x1FU;

    UART0->S2 = 0U;

    

    /* enable the tx and rx  使能RX和TX*/

    UART0->C2 |= (UART0_C2_TE_MASK | UART0_C2_RE_MASK);

    return true;

}

只看该作者 · 2015-11-28 10:50

串口的初始化已经完成了，我们分析一下对串口的接受发送是怎么实现的。串口的发送和接收的数据会被送到UARTx->D里面进行缓存，等待读取或者发送。下面几个函数就是接收和发送的操作，我把它们加上了注释。

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// 将待发送的字节数据送入到UARTx->D

void UART0_PutTxData(uint8_t txData)

{

        UART0->D = txData;

}

// 通过查询UARTx->S1寄存器的TDRE位判断发送数据寄存器是否为空

bool UART0_IsTxBufferEmpty(void)

{

        return ( 0U != (UART0->S1 & UART0_S1_TDRE_MASK) );

}

// 上面两个函数的综合，等待发送数据寄存器为空之后，将字节数据送入

void UART0_PutTxDataBlocking(uint8_t txData)

{

        while (!UART0_IsTxBufferEmpty() ) {}

        UART0_PutTxData(txData);

}

// 读接收寄存器中的一字节数据

uint8_t UART0_GetRxData(void)

{

        return (uint8_t)(UART0->D);

}

// 通过读S1的RDRF位判断是否已满（接收到了数据）

bool UART0_IsRxBufferFull(void)

{

        return (0U != (UART0->S1 & UART0_S1_RDRF_MASK) );

}

// 上面两个的综合，当接收到数据时，读一个字节的数据

uint8_t UART0_GetRxDataBlocking(void)

{

        while (!UART0_IsRxBufferFull() ) {}

        return UART0_GetRxData();

}

只看该作者 · 2015-11-28 10:51

再说一句，在学习C语言的时候，我们知道有一个实现了标准输入输出的库文件stdio.h，里面实现了printf函数，可以将一些字符之类的显示到控制台上，而这里，利用上面的串口收发数据的函数重写一些函数，就可以实现printf向电脑的上位机写数据了！具体还请参考固件库里面的stdio_adapter.c文件。现在，利用这些函数，我们就可以实现自己的一些功能了。我们将main函数修改如下：

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uint8_t buff = 0;

int sum = 0;

int main (void)

{

        /* 初始化板子 */

        init_board ();

        // 设置为输出

        GPIO_SetPinDir (BSP_GPIO_LED_RED_PORT , BSP_GPIO_LED_RED_PIN , true);

        // 设置为高电平，灯不导通

        GPIO_SetPinLogic (BSP_GPIO_LED_RED_PORT , BSP_GPIO_LED_RED_PIN , true);

        while (1)

        {

                if (UART0_IsRxBufferFull())   // 不停地轮询标志位

                {

                        buff = UART0_GetRxData();     // 读数据，这一操作会使得标志位清零

                        printf("Character Received: %c   ", buff);   // 向上位机发送

                        printf("Total Characters Received: %d\n", ++sum);

                        // 灯闪烁

                        GPIO_TogglePinLogic(BSP_GPIO_LED_RED_PORT, BSP_GPIO_LED_RED_PIN);  

                }

        }

}