【开发教程9】ARM功能手机-串口实验教程

FutureX

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2 k& G. A; ^4 {2 c4 @

串口实验教程

——疯壳·开发板系列

, h& l' O& q$ @图1
8 d& s7 H( \% h: P2 \

# H2 z; d9 Z2 }0 q
. o( e# N/ _( ^  r6 T5 S. e+ M第一节串口硬件电路

串口通过USB口及手环下载调试线引出，连接mcu的P12与P13引脚，如下图所示：
+ u& X" K8 @& X/ g' V! \

图2
5 c  k0 G+ m$ l
7 b: D; b& G5 D1 Y/ Y* w

第二节 UART寄存器
+ j( c1 r6 N' w3 g1 J5 |
; f' }* A3 X: O2.1 UART介绍
    这个UART符合工业标准16550，并且可以和外围设备串行通信。主设备（CPU）通过APB总线将数据写进UART并且被转换成串行格式并且发送到目标设备。串行数据也可以通过UART被接收存储之后，主设备读取接收的数据。
0 M7 r( d' d! V; ?* i' r5 jUART模块不支持DMA，但是它有内部FIFOs，并且支持硬件流控制信号（RTS,CTS,DTR,DSR）。
* D8 J- N+ w* M8 WUART模块有16字节的发送和接收FIFO；支持硬件流控制（CTS/RTS）；影子寄存器来减少软件开销并且有可编程的软件复位；发送寄存器为空的中断模式；IrDA 1.0 SIR模式支持低功耗模式；可编程的字节属性、校验位和停止位（1,1.5,2）；可以断开通信及检测通信线是否断开；中断优先级的识别；可编程的串行通信波特率。
1 P4 i; X/ U/ n: _" d2.2 UART寄存器
UART相关的寄存器比较多，所以我们只介绍常用的寄存器，其它的可以参考官方数据手册DA14580_DS_v3.1.pdf，位于目录：..\WT开发板\硬件资料。
2.2.1 接收缓冲寄存器



图3
; V' X3 s5 F# X% ^  s- _15:8位：保留不使用；
; ]) `9 Q0 ]; P4 d% w5 }7:0位：接收缓存寄存器。
2.2.2 中断使能寄存器
8 D5 P' E3 [$ ?- o5 a

' S0 S! |: P& j$ f
图4
15:8位：保留不使用；
7位：发送空中断使能位；
( T% w" i: C: Y6:4位：保留不使用；
3位：调制状态中断使能位；
2位：接收状态中断使能位；
1位：发送结束中断使能位；
; m  J% R1 z8 |4 S0位：数据接收完使能位。
6 o3 ~0 b3 w. M* j# C$ L2.2.3 中断识别寄存器/FIFO控制寄存器


% {4 S9 y3 [7 l# J& c) c图5
15:0位：写则为FIFO控制寄存器，读则为中断识别寄存器。
2.2.4 通信线控制寄存器
9 D+ R: E! I2 M) A
' m" S* [; Z- g- B' x
图6
15:8位：保留不使用；
7位：波特率使能位；
6位：停止控制位；
5位：保留不使用；
: f' }4 d, ~1 t4位：奇偶校验选择位；
3位：校验位；
2位：停止位；
1:0位：数据长度。
2.2.5 调制器控制寄存器

. e  F  e3 |2 P. g) ?; F6 `9 |% U
" `( N0 E7 P# m

图7
15:7位：保留不使用；
9 D$ ~3 J+ Z  E. g4 [0 j+ N+ i+ b- s6位：红外通信使能位；
6 M$ X+ \$ B" p" h6 F) S1 {5位：自动流控制使能位；
3 L" c# o" S$ @+ l! g+ O4位：回路位，用于测试；
3位：用户指定输出2；
$ g; t8 f! z9 Z; {" O7 N3 r6 \3 U( n2位：用户指定输出1；
/ L9 D2 ^! R: g2 m. g1位：发送请求；
) H  A+ _- J" z% V0位：保留不使用。
2 L# j, y  A7 s( _! t  e2.2.6 通信线状态寄存器
) x# {3 b0 H! h; G. j; i

* S. L& C/ [. L5 Y5 g6 z# c

图8
15:8位：保留不使用；
7位：接收FIFO错误位；
6位：发送器空位；
7 c- |) c! N" B7 s5位：发送保持寄存器空位；
4位：异常停止中断位；
3位：帧错误位；
* ~, c1 h# J9 y2 W* {( e) V2位：校验错误位；
1位：溢出错误位；
4 T/ g: U4 S+ X" p5 U- M; l) i* L0位：数据准备好位。
! I9 i" H3 J. h, h( |' N2.3 寄存器配置讲解
#define CLK_PER_REG                 (* ( volatile uint16*)0x50000004)
' f; s7 b* y" T: _& _#define UART_RBR_THR_DLL_REG        (* ( volatile uint16*)0x50001000)
#define UART_IER_DLH_REG            (* ( volatile uint16*)0x50001004)
5 E6 w; v& T3 M! {( @#define UART_IIR_FCR_REG             (* ( volatile uint16*)0x50001008)
#define UART_LCR_REG                (* ( volatile uint16*)0x5000100C)
#define UART_MCR_REG               (* ( volatile uint16*)0x50001010)
4 O. Z' U3 X6 N4 x#define UART_LSR_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001014)
#define UART_MSR_REG               (* ( volatile uint16*)0x50001018)
#define UART_SCR_REG                (* ( volatile uint16*)0x5000101C)
启动UART1模块的时钟CLK_PER_REG |= 0x0080;
串口初始化寄存器配置：
首先使能波特率配置UART_LCR_REG = 0X08;
配置波特率UART_IER_DLH_REG = 0; UART_RBR_THR_DLL_REG = 9;
5 K2 S0 _- f  z5 G6 Q8位数据，无校验，1位停止位UART_LCR_REG = 0X03;
关闭红外通信功能UART_MCR_REG = 0X00;
使能FIFO， UART_IIR_FCR_REG = 0X01;
关闭中断UART_IER_DLH_REG = 0X00;
5 A7 U0 ?; ?5 ~8 o$ O接收一个字节，等待接收完成while((UART_LSR_REG&0x01)==0);读取接收数据rx_data = UART_RBR_THR_DLL_REG;
( P. s3 t( h2 N% x发送一个字节0x55，等待发送为空while((UART_LSR_REG&0x20)==0);填充发送数据UART_RBR_THR_DLL_REG = 0xaa;

; t/ l6 e; U" V* N8 Z; x% K

第三节 UART实验
7 p3 s- L: t1 F' c! e( E实验需要使用的模块有：手机开发板底板，Jlink调试工具，USB转串模块、杜邦线、3.7V锂电池或Mocro USB线。
使用USB转串模块连接手机蓝牙串口，连接方式如下：
+ N1 U7 R/ ]5 x" S# d: W6 q- C    (1)USB转串模块一端只需要使用杜邦线连接RXD、TXD、GND三个引脚，如下图所示：

: M" r( a/ b7 m- o
图9
9 z9 k; w% r: f4 W0 T2 ~ (2)手机主控底板一端需要使用杜邦线连接左侧J7三个引脚，与USB转串模块的引脚一一对应（串口引脚交叉），分别为RXD-->TXD、TXD-->RXD、GND-->GND，如下图所示：


* a# `0 ^6 C" y3 R, d! ]图10
. [- O3 A! m) l4 X( Z' U使用JLINK通过杜邦线连接手机蓝牙，连接方式如下：
  O' v+ N0 H7 S8 c( ~(1)JLINK一端只需要使用杜邦线连接JLINK的SWC、SWD、GND三个引脚，如下图所示：
+ u! O0 D. M( g
; j2 h6 B9 y5 Z+ i4 S% [
2 s5 Y) X+ k4 l- Q7 y+ \8 w图11
(2)手机蓝牙一端需要使用杜邦线连接上方右侧的J3三个引脚，与JLINK的连接引脚一一对应，分别为SWC-->SWCLK、SWD-->SWDIO、GND-->GND，如下图所示：

9 U# A! H$ F! R0 ^
图12
将JLINK插上电脑的USB接口，连接好之后给手机主控底板供电，详细的介绍可以参考《如何上电》教程，路径为：..\WT_Mobile\0.从这里开始\0.开机测试。
- d: m- H% f8 _7 R9 n打开串口实验的Keil工程uart.uvproj，位于目录：..\WT_Mobile\1.初级教程\DA14580\2_初级_串口\projects\target_apps\peripheral_examples\uart\Keil_5，如下图所示：


图13
打开串口调试助手连接串口，波特率为115200。在KEIL中，编译代码，点击DEBUG，然后点击全速运行，就可以看到串口调试助手打印出的信息，发送什么就返回什么，例如发送“WT Mobile Test!”就会返回“WT Mobile Test!”，如下图所示：
& r8 }2 g; x9 S6 N  k
7 [& o- X3 U# e  L+ l$ l
4 w, ?/ K1 `; g% R' d2 i

图14


5 i) g% X( l% V+ f% h' k  x图15

' w& n0 y- z. |( o
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串口是3根线，
- Z% f  d& v3 |' v! `& Z一根发送，一根接收，还有一个是地线