Cortex-M3学习LPC1768 - UART0实验

只看该作者 · 2015-12-15 20:29

LPC1768含有4 个符合16C550工业标准的异步串口UATR0-UART3，其中UART1具有标准的MODEM接口和RS232。至于RS232的标准是什么样的，这里不在总结了，如果哪位有兴趣可以上网查一下维基百科。RS-485是后期出现的一个传输标准，关于它们的特性，下面列表总结一下：

RS-232特性	RS-485特性
最高速率约为20kb/s	与TTL电平兼容
传输最大距离约为15m	传输距离实际达1200m
共模抑制比能力差	共模抑制比能力强

UATR0/2/3可以工作在UART模式下，也可以工作在IrDA模式下， IrDA是红外数据组织（Infrared Data Association）的简称，目前广泛采用的IrDA红外连接技术就是由该组织提出的。到目前为止，全球采用IrDA技术的设备超过了5000万部。IrDA已经制订出物理介质和协议层规格，以及2个支持IrDA标准的设备可以相互监测对方并交换数据。初始的IrDA1.0 标准制订了一个串行，半双工的同步系统，传输速率为2400bps到115200bps，传输范围1 m，传输半角度为15度到30度。最近IrDA扩展了其物理层规格使数据传输率提升到4Mbps。IrDA数据协议由物理层，链路接入层和链路管理层三个基本层协议组成，另外，为满足各层上的应用的需要，IrDA栈支持IrLAP, IrLMP, IrIAS, IrIAP, IrLPT, IrCOMM, IrOBEX和IrLAN等。IrDA的优点是成本低，体积小、功耗低，数据传输干扰小等。关于IrDA的协议与应用这里暂时先不总结，后续学习中会再慢慢涉及到，届时将做深入研究。UATR1具有MODEM接口，能过该接口可以接入电话网络，实现远距离通讯。至于怎么通讯，这里也暂时不总结，因为这一块懒猫也没有深入研究。

只看该作者 · 2015-12-15 20:29

关于串口的配置主要涉及到引脚的配置，波特率的配置，帧格式的设置及FIFO设置等。涉及到的寄存器主要有接收缓冲寄存器，它包含即将读取的接收数据。发送保持寄存器，它主要是用来写入发送数据的，中断使能寄存器IER，若是用到中断接收或发送时需配置些寄存器，与之相关联的寄存器还有中断标志寄存器IIR。还有FIFO控制寄存器FCR，它是用来配置先进先出相关的东东的。线控制寄存器LCR，这个寄存器主要就是用来设置帧格式的，与这个寄存器相关联的寄存器是线状态寄存器LSR，用来读取帧格式状态的寄存器。当然还有缓存寄存器SCR，这个与串口操作关系不大。还有自动波特率控制器ACR，配置程序自适应波特率的。还有IrDA控制寄存器，它与红外发送与接收有关。小数分频寄存器FDR，它是波特率配置有关。传输使能寄存器TER，如果这个寄存器的TXEN配置为1，刚只要缓存中有有效数据，就可以通过发送引脚把数据发送出去。还有一个寄存器FIFO等级寄存器FIFOLVL，它是个只读寄存器，用来读取当前FIFO等级状态。此次实验我是用查询方式发送字符到串口，所以很大寄存器没有用到，关于寄存器的详细说明可以参考LPC1768的数据手册，这里就不再照搬手册了。下面简单说一下这次实验电路图，主要是一个按键，8个LED灯，还有串口0，功能就是按一下按键亮一个灯，等全亮时，再按按键灯全来，然后再按按键时第按一下点亮一个，循环往复，同时哪个灯亮，就发送字符“Led X on”，下面是这次实验的电路图：

只看该作者 · 2015-12-15 20:30

：

图 1-1 实验电路图

下面简单说一下这个软件，软件主要分为两大部分，一个是关于串口配置及常用的函数，另一个就是主LED点灯程序，分别在UART.C与MAIN.C两个源文件中，下面把部分代码帖出来，完整部分请参阅附件：

只看该作者 · 2015-12-15 20:31

（1）、 uart.c源文件

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#include "includes.h"

/********************************************************************************

* 函数名称 ：uint32_t UARTInit( uint32_t PortNum, uint32_t baudrate )

* 函数功能 : 串口初始化

* 入口参数 : uint32_t PortNum  -- 端口号（0、1）

*            uint32_t baudrate -- 波物率

* 出口参数 : 返回真或假

* 备    注 ：如果中断句柄没有建立在向量表中则返回false

*******************************************************************************/

void UARTInit( uint32_t PortNum, uint32_t baudrate )

{

  uint32_t Fdiv;



  if ( PortNum == 0 )

  {

    PINCON->PINSEL0 |= (1 << 4);             /* Pin P0.2 -- TXD0 (Com0) */

    PINCON->PINSEL0 |= (1 << 6);             /* Pin P0.3 -- RXD0 (Com0) */

            UART0->LCR  = 0x83;                       /* 8 bits, 无校验, 1 个停止位 */

    Fdiv = (SystemFrequency/4/ 16) / baudrate;/* 设置波特率 */

    UART0->DLM  = Fdiv / 256;

    UART0->DLL  = Fdiv % 256+1;

    UART0->LCR  = 0x03;                       /* 锁定波特率  */

    UART0->FCR  = 0x07;                       /* 串口先进先出控制寄存器设置*/



  }

  else if ( PortNum == 1 )

  {

               PINCON->PINSEL4 |= (1<<1);                /* Pin P2.0 -- TXD1 (Com1)*/

          PINCON->PINSEL4 |= (1<<3);                /* Pin P2.1 -- RXD1 (Com1)*/

   

               UART1->LCR = 0x83;                                  /* 8 bits, 无校验, 1 个停止位 */

    Fdiv = (SystemFrequency/4/16)/ baudrate ; /* 设置波特, Fpclk: 18MHz */

    UART1->DLM = Fdiv/256;                                                                                             

    UART1->DLL = (Fdiv%256)+1;

               UART1->LCR = 0x03;                                   /* DLAB = 0 */

    UART1->FCR = 0x07;                             /* 使能TX与 RX 并初始化FIFO. */



  }

}

只看该作者 · 2015-12-15 20:32

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/********************************************************************************

* 函数名称 ：void UARTSend( uint32_t portNum, uint8_t *BufferPtr, uint32_t Length )

* 函数功能 : 从串口发送一串数据

* 入口参数 : uint32_t PortNum   -- 端口号（0、1）

*            uint8_t *BufferPtr -- 缓冲指针

*           uint32_t Length    -- 数据长度

* 出口参数 : 无

* 备    注 ：无

*******************************************************************************/

void UARTSend( uint32_t portNum, uint8_t *BufferPtr, uint32_t Length )

{

  if ( portNum == 0 )

  {

    while ( Length != 0 )

    {

                 while ( !(UART0->LSR & 0x20) );   /* 检测串口状态，是否包含有效数据 */

                 UART0->THR = *BufferPtr;           /* 输出数据 */

                 BufferPtr++;                       /* 指向下一个数据 */

                 Length--;                          /*  数据长度减1 */

               }

  }

  else

  {

               while ( Length != 0 )

    {

                 while ( !(UART1->LSR & 0x20));    /* 检测串口状态，是否包含有效数据 */

                 UART1->THR = *BufferPtr;                                         /* 输出数据 */

                 BufferPtr++;                                                                                  /* 指向下一个数据 */

                 Length--;                                                                                         /*  数据长度减1 */

    }

  }

  return;

}

只看该作者 · 2015-12-15 20:33

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/********************************************************************************

* 函数名称 ：int UART0_SendByte (int ucData)

* 函数功能 : 串口0发送数据

* 入口参数 : int ucData - 要发送的数据

* 出口参数 : 无

* 备    注 ：无

*******************************************************************************/

int UART0_SendByte (int ucData)

{

               while (!(UART0->LSR & 0x20));

    return (UART0->THR = ucData);

}

/********************************************************************************

* 函数名称 ：void UART0_SendString (unsigned char *s)

* 函数功能 : 串口0发送字符串

* 入口参数 : unsigned char *s -- 要发送的字符串

* 出口参数 : 无

* 备    注 ：无

*******************************************************************************/

void UART0_SendString (unsigned char *s)

{

            while (*s != '\0')

               {

                        UART0_SendByte(*s++);

               }

}

只看该作者 · 2015-12-15 20:35

（2）、 main.c源文件

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 /*********************************************************************************

工程名称：lesson4

功    能: 学习使用LPC1768的串口通讯                                                      

编译环境: MDKV4.12                                                   

时    钟: 外部12Mhz                                                                                           

日    期: 11/08/19                                                        

作    者: 懒猫爱飞

版本  号：V1R0

---------------------------------------------------------------------------------

修改内容：NULL

修改日期：

修改人员：

---------------------------------------------------------------------------------

                                                                                                                                                                                                                         

**********************************************************************************/





/*********************************************************************************

文件名称：mian.c

功    能: 主要调度函数及应用函数                                                         

编译环境: MDKV4.12                                                   

时    钟: 外部12Mhz                                                                                           

日    期: 11/08/19                                                        

作    者: 懒猫爱飞

备    注：NULL

---------------------------------------------------------------------------------

修改内容：NULL

修改日期：XXXX年xx月xx日      xx时xx分

修改人员：xxx xxx xxx

                                                                                                         

**********************************************************************************/

#include"includes.h"

                                                                            

volatile unsigned long SysTickCnt;                   /* 用于系统时钟计数 */



unsigned char LedOnMeg[] = "Led 1 On!\r\n";

unsigned char LedOffMeg[] = "Led all Off!\r\n";

unsigned char KeyMeg[] = "key push down \r\n";

unsigned char OpenString[][50] = {

                                "**********************************************\r\n",

                                "****             --欢迎光临--             ****\r\n",

                                                                "**** 小野兽的小草窝^_^                    ****\r\n",

                                                                "**** http://blog*ednchina*com/ytfdhb/     ****\r\n",

                                                                "**** 我是懒猫爱飞，我的口号是：           ****\r\n",

                                                                "**** 每天进步一点点，开心多一点^_^        ****\r\n",

                                                                "**********************************************\r\n"

                                                            };



unsigned int key_sta = 0;              /* 按键状态 */

unsigned int key_pre = 1;                   /* 按键当前状态值 */

unsigned int key_old = 1;                           /* 按键前一个状态值 */

unsigned int led_flag = 0;



unsigned int  StepCnt = 0;        /* 状态计数 */

只看该作者 · 2015-12-15 20:36

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/********************************************************************************

* 函数名称 ：void SysTick_Handler (void)

* 函数功能 : 系统节拍定时器中断函数，每1ms计数一次

* 入口参数 : 无

* 出口参数 : 无

* 备    注 ：无

*******************************************************************************/

void SysTick_Handler (void)

{         

  SysTickCnt++;

}



/********************************************************************************

* 函数名称 ：void Delay (unsigned long tick)  

* 函数功能 : 毫秒级延时函数

* 入口参数 : unsigned long tick -- 延时时长

* 出口参数 : 无

* 备    注 ：无

*******************************************************************************/

void DelayMs (unsigned long tick)

{      

  unsigned long systickcnt;



  systickcnt = SysTickCnt;

  while ((SysTickCnt - systickcnt) < tick);

}

/********************************************************************************

* 函数名称 ：void PortInit(void)  

* 函数功能 : 端口初始化

* 入口参数 : 无

* 出口参数 : 无

* 备    注 ：无

*******************************************************************************/

void PortInit(void)

{

   GPIO1->FIODIR = 0xB0000000;           /* LEDs on PORT1 defined as Output    */

   GPIO2->FIODIR = 0x0000007C;           /* LEDs on PORT2 defined as Output    */

   LedAllOff();                                                         /* 初始化时熄灭所有的灯 */

}

只看该作者 · 2015-12-15 20:37

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/********************************************************************************

* 函数名称 ：void KeyScan(void)

* 函数功能 : 按键扫描

* 入口参数 : 无

* 出口参数 : 无

* 备    注 ：现在只扫描一个按键

*******************************************************************************/

void KeyScan()

{

        key_pre = KEY_EN ;

        if(!KEY_EN )                      /* 如果按键按下 */

        {

                if(key_old)

                {

                    if(key_pre == 0)         /* 下降沿有效 */

                    {

                         key_sta = 1;            /* 记录按键状态 */

                    }       

            }

        }

        key_old = key_pre;

}



/********************************************************************************

* 函数名称 ：void KeyHandle(void)

* 函数功能 : 按键处理函数

* 入口参数 : 无

* 出口参数 : 无

* 备    注 ：无

*******************************************************************************/

void KeyHandle(void)

{

    if(key_sta == 1)

    {

            StepCnt++;                        /* 执行下一步*/

                if(StepCnt == 9)

                {

                        UART0_SendString (LedOffMeg); /* 显示LED状态信息 */               

                }

                 if(StepCnt < 9)

                {

                        LedOnMeg[4] = StepCnt+0x30;       /* 转换成字符 */

                UART0_SendString (LedOnMeg);      /* 显示LED状态信息 */                       

                }

                key_sta = 0;                         /* 按键状态清零，保证只执行一次 */

        }       

}

只看该作者 · 2015-12-15 20:38

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void LedHandle()

{

        switch(StepCnt)

        {

                case 1:Led1On();   /* LED1 点亮*/

                       break;

                case 2:Led2On();   /* LED2 点亮*/

                       break;

            case 3:Led3On();   /* LED3 点亮*/

                       break;

            case 4:Led4On();   /* LED4 点亮*/

                       break;

                case 5:Led5On();   /* LED5 点亮*/

                       break;

                case 6:Led6On();   /* LED6 点亮*/

                       break;

                case 7:Led7On();   /* LED7 点亮*/

                       break;

                case 8:Led8On();   /* LED8 点亮*/

                       break;

            case 9:LedAllOff();        /* 熄灭所有的LED灯*/

                       StepCnt = 0;        /* 重新开始 */

                       break;

                default:break;

        }

}

只看该作者 · 2015-12-15 20:38

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/********************************************************************************

* 函数名称 ：int main(void)

* 函数功能 : 主函数

* 入口参数 : 无

* 出口参数 : 无

* 备    注 ：无

*******************************************************************************/

int main(void)

{

    unsigned int i = 0;

        SystemInit();       /* 系统初始化，函数在system_LPC17xx.c文件夹中定义 */

        SysTick_Config(SystemFrequency/1000 - 1);/* 配置节拍定时器中断，每1ms中断一次 */

                                                

    PortInit();                              /* 端口初始化 */



        UARTInit(0,19200);                             /* 设置串口0波特率 */

        for(i=0;i<7;i++)

        {

                UARTSend(0,OpenString[i],50);            /* 发送欢迎信息 */

        }

//LedOnMeg[4] = 4+0x30;                    /* 转换成字符 */

//UART0_SendString (KeyMeg);

        while(1)

        {

          KeyScan();   // 按键扫描

          KeyHandle(); // 按键处理

          LedHandle(); // Led处理程序

        }

}

只看该作者 · 2015-12-15 20:39

程序不是太难，只是简单的实验，各个部分都有详细的注释，这里不在总结，下面是挨靠结果串口调试助手截图：

图 1-2 串口助手截图

好了，先总结到这吧，最近手头上的事有点多，所以写日志的时间就有点紧张，不过，工作归工作，该学习的东东还是要**学习的，没有足够的时间，那就见缝插针的学吧。最后再来吼一下懒猫的口号，来鼓励一下自己：每天进步一点点，开心多一点^_^

Cortex-M3学习LPC1768 - UART0实验

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