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[LOOK] 【M0第四帖||Look第二帖】LOOK的中断详解，实现个串口类

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4007|7
 楼主| nixianmin 发表于 2011-9-28 21:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
串口, UART, UART0, TE, ui
终于在几天的学习下又有进一步的突破了，LOOK系统也有个大概的概念了，且在学习LOOK的过程中也在思考用C++如何写程序，和C语言写程序有比较大的不同了，毕竟它的精华是面向对象的思想，刚开始写一直用LOOK里类的派生类，发现自己被LOOK类绑架了:L，没事就用task_t类，唉，没抓住他们特点就有点胡来的感觉，现在没事就自己建个类，要用到LOOK类的功能才从LOOK派生。    最近学了下interrupt_t和mbox<T>类，实现了几个简单的功能，下面来讲讲这些类:
    interrut_t是当使用中断功能时才用该类派生个中断类，该类最重要也就是
   
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  1. interrupt_t *  attach (uintptr_t irq) 
    

  2.                      挂接本中断对象到指定的中断号上 
    

  3.    


    该功能实现当前的中断对象和对应的中断向量类进行相关联，无聊找出了其中的一些关系
    这段是中断的attach函数，看到和vector::table[中断号].attach(this),还有vector_t::attach
  
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  1. __OPT_INLINE__ look::interrupt_t* look::interrupt_t::attach(uintptr_t irq)
    

  2.    {
    

  3.      return vector_t::table[irq - -1/*SysTick_IRQn*/].attach(this);
    

  4.    }
    

  5.     _OPT_INLINE__ look::interrupt_t*
    

  6. look::vector_t::attach(interrupt_t* intr)
    


  7. 

  8.   {
    


  9. 

  10.      interrupt_t*
    

  11. old = interrupt;
    


  12. 

  13.      interrupt
    

  14. = intr;
    


  15. 

  16.      return
    

  17. old;
    


  18. 

  19.   }   


    在vector_t类中找到table[], 从这几段代码看出在产生中断时就可以通过table[中断号].interrupt.isr/dsr来调用
对应中断的相关中断函数了，应为每个table[]中都用了interrupt *将其联系起来了，好了中断就讲到这
   
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  1. #ifndef __DOXYGEN__
    

  2.     union {
    

  3.     struct {
    

  4.         interrupt_t* interrupt;
    

  5.         uint16_t count;
    

  6.         uint8_t next;
    

  7.     };
    

  8.       uint64_t data;
    

  9.    };
    

  10.   #endif        // __DOXYGEN__
    


  11. 

  12.   static vector_t table[] __attribute__((aligned(4)));
    

  13.   

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
下面是我写的代码，一个uart0_int_c:public interrupt_t类实现串口的一些功能，可以设置参数，也可以用默认设置
这些代码有些都是照着MO库来改写的，并在一个任务中实现了mmbox_t<T,SIZE>多信息邮箱，如果串口中断接收到数据，则通过
邮箱将数据送到一个任务函数中并通过串口发送出去，邮箱的get()函数在没有信息时会使当前任务进入阻塞状态，只有有信息时，才能
激活任务，并读取邮箱里的数据。
uart.h
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  1. /*****************************************
    

  2. //
    

  3. //
    

  4. ******************************************/
    

  5. #ifndef _Uart_h_
    

  6. #define _Uart_h_
    

  7. #include"look.h"
    


  8. 

  9. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  10. /* DATA BIT */
    

  11. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  12. typedef enum 
    

  13. {
    

  14. DRVUART_DATABITS_5 = 0x0,
    

  15. DRVUART_DATABITS_6         =         0x1,
    

  16. DRVUART_DATABITS_7 =         0x2,
    

  17. DRVUART_DATABITS_8 =         0x3
    


  18. 

  19. } DATABITS_SET;
    


  20. 

  21. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  22. /* PARITY Setting */
    

  23. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    


  24. 

  25. typedef enum 
    

  26. {
    

  27. DRVUART_PARITY_NONE = 0x0,
    

  28. DRVUART_PARITY_ODD         =        0x1,
    

  29. DRVUART_PARITY_EVEN =        0x3,
    

  30. DRVUART_PARITY_MARK =        0x5,
    

  31. DRVUART_PARITY_SPACE =        0x7
    

  32. } PARITY_SET;
    


  33. 

  34. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  35. /* STOP BIT */
    

  36. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    


  37. 

  38. typedef enum 
    

  39. {
    

  40. DRVUART_STOPBITS_1 = 0x0,
    

  41. DRVUART_STOPBITS_1_5        = 0x1,
    

  42. DRVUART_STOPBITS_2 = 0x1
    

  43. } STOPBITS_SET;
    


  44. 


  45. 

  46. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  47. /* FIFO Select */
    

  48. /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
    

  49. typedef enum 
    

  50. {
    

  51. DRVUART_FIFO_1BYTES = 0x0, 
    

  52. DRVUART_FIFO_4BYTES = 0x1,
    

  53. DRVUART_FIFO_8BYTES = 0x2,
    

  54. DRVUART_FIFO_14BYTES = 0x3,
    

  55. DRVUART_FIFO_30BYTES = 0x4,
    

  56. DRVUART_FIFO_46BYTES = 0x5,
    

  57. DRVUART_FIFO_62BYTES = 0x6
    

  58. }FIFO_SET;
    


  59. 

  60. /*****************************************
    

  61. //串口中断类
    

  62. *****************************************/
    

  63. class uart0_int_c :public interrupt_t{
    

  64. public:
    

  65. uart0_int_c(uint32_t u32Bandrate = 9600 ,PARITY_SET u8cParity=DRVUART_PARITY_NONE,\
    

  66. STOPBITS_SET u8cStopBits=DRVUART_STOPBITS_1,DATABITS_SET u8cDataBits=DRVUART_DATABITS_8,\
    

  67. FIFO_SET u8cRxTriggerLevel= DRVUART_FIFO_1BYTES);
    


  68. 

  69. void Uart0Close();
    

  70. void Uart0RxEnableInt();//接收中断使能
    

  71. void Uart0RxDisableInt();//接受中断失效
    

  72. uint8_t Wstr(const char *);
    

  73. uint8_t Write(uint32_t *,uint32_t);//发送数据
    

  74. uint8_t Read(uint32_t * ,uint32_t);//读接收的数据
    


  75. 

  76. protected:
    

  77. bool isr(int vector);
    

  78. void dsr(int vector,uintptr_t count);
    


  79. 

  80. private:
    

  81. void BaudRateSet(uint32_t clk, uint32_t baudRate);
    

  82. };
    


  83. 

  84. #endif




uart.cpp串口代码
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  1. #include <NUC1xx.h>
    

  2. #include"NUC1xxM051Seriescfg.h"
    

  3. #include"LOOK_config.h"
    

  4. #include"Uart.h"
    


  5. 

  6. //构造函数，并可以设置波特率,校验,数据位,停止位，UART_FIFO
    

  7. uart0_int_c::uart0_int_c(uint32_t u32Bandrate  ,PARITY_SET u8cParity,\
    

  8. STOPBITS_SET u8cStopBits,DATABITS_SET u8cDataBits,\
    

  9. FIFO_SET u8cRxTriggerLevel){
    

  10.   
    

  11.   //将管脚设置为UART0模式
    

  12.   SYSs.GPBMFP.Bits.UART0_RX=1;
    

  13.   SYSs.GPBMFP.Bits.UART0_TX=1;
    

  14.   SYSs.GPBMFP.Bits.UART0_nRTS_nWRL=1;
    

  15.   SYSs.GPBMFP.Bits.UART0_nCTS_nWRH=1;  //SYSs.GPBMFP.Regs|=0x0f;
    

  16.    /* Reset IP */
    

  17.   SYSs.IPRSTC2.Bits.UART0_RST = 1;
    

  18.         SYSs.IPRSTC2.Bits.UART0_RST = 0;
    

  19.                 
    

  20.         /* Enable UART0 clock */
    

  21.   SYSCLKs.APBCLK.Bits.UART0_EN=1;
    

  22.   
    

  23.   UART0s.FCR.Bits.TFR =1;//TX/RX软复位
    

  24.   UART0s.FCR.Bits.RFR =1;
    


  25. 

  26.   /* Set Rx Trigger Level */
    

  27.         UART0s.FCR.Bits.RFITL = u8cRxTriggerLevel;  
    

  28.         
    

  29.         /* Set Parity & Data bits & Stop bits */
    

  30.         UART0s.LCR.Bits.SPE        =(u8cParity&0x4)?1:0;
    

  31.         UART0s.LCR.Bits.EPE        =(u8cParity&0x2)?1:0;
    

  32.         UART0s.LCR.Bits.PBE        =(u8cParity&0x1)?1:0;
    

  33.                 
    

  34.         UART0s.LCR.Bits.WLS        =u8cDataBits;
    

  35.         UART0s.LCR.Bits.NSB        =DRVUART_STOPBITS_1;
    

  36.                 
    

  37.         /* Set Time-Out */
    

  38.         UART0s.TOR.Bits.TOIC        =0x7f;
    


  39. 

  40.   //设置UART时钟为外部12M时钟
    

  41.   SYSCLKs.CLKSEL1.Bits.UART_S = 0;
    


  42. 

  43.   BaudRateSet(F_CPU,u32Bandrate);//设置波特率
    

  44.   }
    

  45. //关闭UART0串口
    

  46. void uart0_int_c::Uart0Close()
    

  47. {
    

  48.   while(UART0s.FSR.Bits.TE_FLAG);
    

  49.   SYSCLKs.APBCLK.Bits.UART0_EN = 0;
    

  50.   vector_t::disable(UART0_IRQn);
    

  51. }
    

  52. //使能UART0接收中断
    

  53. void uart0_int_c::Uart0RxEnableInt()
    

  54. {
    

  55.         UART0s.IER.Bits.RDA_IEN=1; //使能中断
    

  56.         attach(UART0_IRQn);
    

  57.         vector_t::enable(UART0_IRQn);
    

  58. }
    

  59. //失效
    

  60. void uart0_int_c::Uart0RxDisableInt()
    

  61. {
    

  62.         UART0s.IER.Bits.RDA_IEN=0;
    

  63.     vector_t::disable(UART0_IRQn);
    

  64. }
    


  65. 

  66. uint8_t uart0_int_c::Wstr(const char *wstrbuf)
    

  67. {
    

  68.         uint32_t u32delayno=0;
    


  69. 

  70.         do{
    

  71.                 u32delayno = 0;
    

  72.                 UART0s.DATA.Regs=*wstrbuf++;
    

  73.                 
    

  74.                    while (UART0s.FSR.Bits.TE_FLAG !=1)                                                            /* Wait Tx empty and Time-out manner */
    

  75.                {
    

  76.                    u32delayno++;
    

  77.                    if ( u32delayno >= 0x1000)                 
    

  78.                       return 0;                                       
    

  79.                }
    

  80.         }while(*wstrbuf!='\0');        
    


  81. 

  82.         return 1;
    

  83. }
    

  84. //发送数据
    

  85. uint8_t uart0_int_c::Write(uint32_t        *pu32TxBuf,         uint32_t u32WriteBytes)
    

  86. {
    

  87.   uint32_t  u32Count, u32delayno;
    


  88. 

  89.   for (u32Count=0; u32Count<u32WriteBytes; u32Count++)
    

  90.   {
    

  91.      u32delayno = 0;
    

  92.            while (UART0s.FSR.Bits.TE_FLAG !=1)                                                            /* Wait Tx empty and Time-out manner */
    

  93.        {
    

  94.                    u32delayno++;
    

  95.                    if ( u32delayno >= 0x1000)                 
    

  96.                       return 0;                    
    

  97.                                    
    

  98.        }
    

  99.            UART0s.DATA.Regs = pu32TxBuf[u32Count];                                                /* Send UART Data from buffer */
    

  100.     }
    


  101. 

  102.     return 1;
    

  103.         
    

  104.   
    

  105. }
    


  106. 

  107. //读数据
    


  108. 

  109. uint8_t uart0_int_c::Read(uint32_t        *pu32RxBuf, uint32_t        u32ReadBytes)
    

  110. {
    

  111.     uint32_t  u32Count, u32delayno;
    


  112. 

  113.     for (u32Count=0; u32Count < u32ReadBytes; u32Count++)
    

  114.     {
    

  115.                  u32delayno = 0;
    

  116.              while (UART0s.FSR.Bits.RX_EMPTY ==1)                                            /* Check RX empty => failed */           
    

  117.              {
    

  118.                      u32delayno++;        
    

  119.                 if ( u32delayno >= 0x1000 )        
    

  120.                         return 0;               
    

  121.          }
    

  122.          pu32RxBuf[u32Count] = UART0s.DATA.Regs;                                            /* Get Data from UART RX  */
    

  123.     }
    


  124. 

  125.     return 1;
    

  126.         
    

  127. }
    


  128. 


  129. 


  130. 

  131. //M0库中的波特率设置函数
    

  132. void uart0_int_c::BaudRateSet(uint32_t clk, uint32_t baudRate)
    

  133. {
    

  134.   int32_t tmp;
    

  135.         int32_t div;
    


  136. 

  137.         if(((clk / baudRate)%16)<3)              /* Source Clock mod 16 <3 => Using Divider X =16 (MODE#0) */ 
    

  138.         {                                                                  
    

  139.                 UART0s.BAUD.Bits.DIV_X_EN = 0;
    

  140.           UART0s.BAUD.Bits.DIV_X_ONE   = 0;
    

  141.                 tmp = clk / baudRate/16  -2;
    

  142.         }
    

  143.         else                                                          /* Source Clock mod 16 >3 => Up 5% Error BaudRate */
    

  144.         {
    

  145.             UART0s.BAUD.Bits.DIV_X_EN = 1;                          /* Try to Set Divider X = 1 (MODE#2)*/
    

  146.             UART0s.BAUD.Bits.DIV_X_ONE   = 1;
    

  147.                 tmp = clk / baudRate  -2;
    


  148. 

  149.                 if(tmp > 0xFFFF)                          /* If Divider > Range  */
    

  150.                 {
    

  151.                         UART0s.BAUD.Bits.DIV_X_EN = 1;                  /* Try to Set Divider X up 10 (MODE#1) */
    

  152.                         UART0s.BAUD.Bits.DIV_X_ONE   = 0;
    


  153. 

  154.                         for(div = 8; div <16;div++)
    

  155.                         {
    

  156.                                 if(((clk / baudRate)%(div+1))<3)
    

  157.                                 {
    

  158.                                         UART0s.BAUD.Bits.DIVIDER_X   = div;
    

  159.                                         tmp = clk / baudRate / (div+1) -2;
    

  160.                                         break;
    

  161.                                 }
    

  162.                         }
    

  163.                 }
    

  164.         }
    


  165. 

  166.         UART0s.BAUD.Bits.BRD = tmp; 
    


  167. 

  168. }



main.cpp主文件
复制
  1. #include <NUC1xx.h>
    

  2. #include"NUC1xxM051Seriescfg.h"
    

  3. #include "main.h"
    

  4. #include"M0Base.h"
    

  5. #include"Uart.h"
    


  6. 


  7. 


  8. 

  9. /******************************************/
    

  10. //声明对象
    

  11. ///////////////////////////////////////////
    

  12. //key_int_c key;
    

  13. led_ctl_c led1;
    

  14. uart0_int_c uart0;
    


  15. 

  16. #ifdef LOOK_SCHEDULING_PRIORITY
    

  17. instantiate::task<task1_main_t, LOOK_STACK_SIZE> task1_main(0);
    

  18. instantiate::task<task2_uart0_c,LOOK_STACK_SIZE> task2_uart0(1);
    

  19. #else
    

  20. instantiate::task<task1_main_t, LOOK_STACK_SIZE> task1_main;
    

  21. instantiate::task<task2_uart0_c,LOOK_STACK_SIZE> task2_uart0;
    

  22. #endif
    


  23. 


  24. 

  25. /*************************************
    

  26. //task1任务类的任务函数
    

  27. **************************************/
    

  28. void task1_main_t::routine()
    

  29. {
    

  30.         led_ctl_c led;
    

  31.         // TODO: 在此编写 task1_main_t 例程的内容
    

  32.         while (true) {
    


  33. 

  34.                 led.Led1to4();
    

  35.                 scheduler.yield();
    

  36.                 // TODO: 在此编写 task1_main_t 例程的内容
    

  37.         }
    

  38. }
    


  39. 

  40. /***************************************
    

  41. //
    

  42. ***************************************/
    

  43. void task2_uart0_c::routine()
    

  44. {
    

  45.         uart0.Uart0RxEnableInt();  //使能接受中断
    


  46. 

  47.         while(true){
    

  48.                 #ifdef _DEBUG_
    

  49.                         uart0.Wstr("before uart_megs");
    

  50.                 #endif
    

  51.                 uint32_t msg=uart_megs.get();
    

  52.                 uart0.Wstr("接收的内容:");
    

  53.                 uart0.Write(&msg,1);          //发送接收的数据
    

  54.     uart0.Wstr("\n");
    


  55. 

  56.         }
    

  57. }
    

  58. /***************************************
    

  59. *按键中断类成员函数
    

  60. ****************************************/
    

  61. inline key_int_c::key_int_c()
    

  62. {
    

  63.   attach(EINT0_IRQn); //将中断号和本对象挂钩
    

  64.   attach(EINT1_IRQn);
    

  65.   GPIOBs.IEN.Regs = (1 << Pin15) | (1 << Pin14);   // 开启中断
    

  66.   vector_t::enable(EINT0_IRQn);//必须在有main.h的头文件中 
    

  67.   vector_t::enable(EINT1_IRQn);
    

  68. }
    

  69. // Keyboard_t 中断服务例程
    

  70. bool key_int_c::isr(int vector)
    

  71. {
    

  72.   GPIOBs.ISRC.Regs = GPIOBs.ISRC.Regs;   // 清中断 flag
    

  73.   return true;
    

  74. }
    

  75. // Keyboard_t 中断滞后服务例程
    

  76. void key_int_c::dsr(int vector, uintptr_t count)
    

  77. {
    

  78.   if (vector == EINT0_IRQn) 
    

  79.   {
    

  80.   //  led1.Led4to1();   
    

  81.   }
    

  82.   else if (vector == EINT1_IRQn) 
    

  83.   {
    

  84.    //  led1.Led1to4();  
    

  85.   }
    

  86. }
    


  87. 

  88. /*********************************
    

  89. //uart0类的成员函数
    

  90. ***********************************/
    

  91. bool uart0_int_c::isr(int vector)
    

  92. {
    

  93.         #ifdef _DEBUG_
    

  94.                 uart0.Wstr("Into uart0 isr\n");
    

  95.         #endif        
    


  96. 

  97.         return true;
    

  98. }
    


  99. 

  100. void uart0_int_c::dsr(int vector, uintptr_t count)
    

  101. {
    

  102.         uint32_t buf=0;
    

  103.         if(UART0s.ISR.Bits.RDA_INT==1)
    

  104.         {
    

  105.                 #ifdef _DEBUG_
    

  106.                         uart0.Wstr("Into uart0 dsr\n");
    

  107.                 #endif
    

  108. //                do{
    

  109.       buf=UART0s.DATA.Regs;
    

  110.                         task2_uart0.uart_megs.do_tryput(buf);        //读取接收的数据
    

  111. //      task2_uart0.uart_megs.do_tryput('a');        
    

  112. //                }while(UART0s.ISR.Bits.RDA_IF!=0);        
    

  113.         }
    

  114.                 
    

  115. }



其他代码不贴了，要的大家看程序，希望老师、大叔和大家多多提提意见，好让我提高下
有问题也可以一起多多交流下

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相关帖子
john_lee 发表于 2011-9-29 00:14 | 显示全部楼层
首先肯定一下楼主的进步，对LOOK的中断处理有了比较深刻的认识。

然后谈谈楼主程序中存在的一些问题：
最严重的，是在uart0_int_c::isr()函数，该函数并没有对UART硬件有任何操作，而是直接返回了true，RDA_IF会一直存在，中断发生的条件没有消失，这将导致中断返回后再次进入中断。
其次，程序中有忙等存在，没有使用同步对象。
第三，使用邮箱来传递单字节数据，效率较低。

以上只是指出了主要的错误所在，我先不给出解决的方法，希望楼主自己能想出。
再次鼓励一下。
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 楼主| nixianmin 发表于 2011-9-29 07:16 | 显示全部楼层
2# john_lee 老师，串口的RDA_IF位是只读的，当RxFIFO跌落到极限级别该位清除，所以当我dsr读数据时就会使该位自动清除了，我试了也没遇到重复进入中断的情况。

2、忙等待是指在LED里的吧，差点忘了，是因为以前两个灯的任务一用look::delay函数任务就会进入就绪态，运行另一个灯的任务，这样灯就显示不错我要的效果，这个程序可以用delay函数来延时了

3、邮箱这个倒是可以不同邮箱直接将数据发送，我就是想试试邮箱的阻塞效果，当邮箱没信息get()所在的任务会阻塞，当邮箱就收到消息时，该任务激活，并通过get()获得消息发送
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Swallow_0322 发表于 2011-9-29 08:04 | 显示全部楼层
值得学习，加油！:victory:
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 楼主| nixianmin 发表于 2011-9-29 08:10 | 显示全部楼层
Swallow_0322 嘿嘿，我都是参考你的帖子写的，希望能多带小弟玩玩
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hotpower 发表于 2011-9-29 08:30 | 显示全部楼层
不错学习，交流和进步！
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 楼主| nixianmin 发表于 2011-9-29 10:13 | 显示全部楼层
刚才想了好多，很多机制没想通，关于老师第三个问题我想老师是想我用其他机制，像事件标志类，如果有中断发生则标志事件，并在任务中判断标志来进行
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 楼主| nixianmin 发表于 2011-9-29 16:29 | 显示全部楼层
刚才发现mmbox在接收字符串很有优势，尤其是命令，晚上发帖解说下
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