【疯壳·ARM开发教程5】ARM功能手机-串口实验教程

FutureX

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ARM功能手机

——疯壳·开发板系列

串口实验教程

( w& Q6 a2 c' @! Q2 Z4 d( o/ C

6 f8 a% c( O: \
图1
' i) d1 ~4 ~7 P; u3 F
1 n+ R; v2 [2 N

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：
( t# P7 e0 n, w5 A) _- m
4 K6 F* t4 i5 g* v$ j; n
3 `# W6 B4 H' K* k1 Q7 ^+ ~
$ o; F" }5 G. h1 L图2
; U( i" u( Y* z/ D9 K8 _# S& E" E


第二节 UART寄存器

2.1 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。
UART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）。
UART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。
2.2 UART寄存器
# k' b8 m7 x- z5 J: Z/ q. _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


0 P* F) _. r3 j  L9 S0 ^& t) W
图3
& b/ h9 Z" x9 S* n15:8位：保留不使用；
7:0位：接收缓存寄存器。
2.2.2 中断使能寄存器
) \+ O$ w) _/ r! \5 A8 H4 h
+ f4 i! g# i/ i$ n6 p
! F6 M3 \$ @. ?
图4
) s8 t3 j% c0 T" o' I' M15:8位：保留不使用；
7位：发送空中断使能位；
8 |) Q: V0 N. s, F8 m2 R6:4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；
, g8 C* v  j4 o9 j- k1位：发送结束中断使能位；
0位：数据接收完使能位。
2.2.3 中断识别寄存器/FIFO控制寄存器
7 X$ D* K4 N" W: p

- x$ `5 N6 x9 q0 e2 q: S图5
, p- Z$ d1 @! L3 o. J15:0位：写则为FIFO控制寄存器，读则为中断识别寄存器。
" |1 m* h' @, u  n) _- w* f2.2.4 通信线控制寄存器
7 @9 |, z. O! d
- M  v7 E8 [8 Z9 q3 W' Y% m8 g& r1 p
: F7 [: i4 B- B9 F1 x: Q) I8 y3 y, F图6
% V% x9 M6 t; j! o) ^5 v* j15:8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；
4位：奇偶校验选择位；
" a; ?  R6 n3 ]6 M' ^6 t. u; m3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

+ k, m' V! {7 A" n, B7 G! F, ^
6 D- J; l0 S2 P/ S# Q/ E
* ~, w  z: L: ~% w$ g9 c: u
图7
4 v& g2 O' r7 s1 m5 C15:7位：保留不使用；
6位：红外通信使能位；
7 I. S$ y; k9 r5位：自动流控制使能位；
4位：回路位，用于测试；
8 |7 F: W3 j- H7 }3位：用户指定输出2；
) U* e  `' G# e* w1 L! j2位：用户指定输出1；
6 P" `8 E8 ]( e; h1位：发送请求；
4 F3 v8 ^1 n3 h" L7 z0位：保留不使用。
2.2.6 通信线状态寄存器
. v: K* [1 a" t/ Q5 Z

; h' X6 a; z( }0 x& V3 ?% E
  A5 g3 V0 m" M  u/ j$ V" f0 |. [
, U, K6 ~3 S4 j% _! B! q8 V/ d图8
15:8位：保留不使用；
2 b+ V0 O5 q( G. V- g8 p: p7位：接收FIFO错误位；
6位：发送器空位；
5位：发送保持寄存器空位；
7 u1 R- h: W# S4位：异常停止中断位；
3位：帧错误位；
2位：校验错误位；
1位：溢出错误位；
% r* l% B0 j7 w' L: Z0 w5 \( g0位：数据准备好位。
- _( U- h5 ?* `; p2.3 寄存器配置讲解
4 ?# Z( T6 ?. L  ~! C#define CLK_PER_REG                 (* ( volatile uint16*)0x50000004)
, U/ k: B- l8 f) X. g/ ]9 U+ b1 I#define UART_RBR_THR_DLL_REG        (* ( volatile uint16*)0x50001000)
9 \  O" j$ C6 c" F* k7 {* L#define UART_IER_DLH_REG            (* ( volatile uint16*)0x50001004)
#define UART_IIR_FCR_REG             (* ( volatile uint16*)0x50001008)
#define UART_LCR_REG                (* ( volatile uint16*)0x5000100C)
#define UART_MCR_REG               (* ( volatile uint16*)0x50001010)
#define UART_LSR_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001014)
#define UART_MSR_REG               (* ( volatile uint16*)0x50001018)
/ P3 W% {; [3 B. t+ b#define UART_SCR_REG                (* ( volatile uint16*)0x5000101C)
' X& k6 R  x, ]' m' u) p$ A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;
, O2 z% i7 p9 _& e3 g配置波特率UART_IER_DLH_REG = 0; UART_RBR_THR_DLL_REG = 9;
6 h, f1 M0 ^3 d/ Q7 A# L8位数据，无校验，1位停止位UART_LCR_REG = 0X03;
# {+ H) p" V% h' V6 M7 U关闭红外通信功能UART_MCR_REG = 0X00;
使能FIFO， UART_IIR_FCR_REG = 0X01;
* q7 q, ]3 x5 ?1 Q& b2 L关闭中断UART_IER_DLH_REG = 0X00;
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;
5 i4 O$ N- R; V/ h1 j& o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;


, Q+ I4 Y( S9 S3 l6 ^9 G3 k$ m6 }8 A" q
! ?' J: s. s4 G3 |第三节 UART实验
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。
1 @* E" H( O3 ^& C8 z, {使用USB转串模块连接手机蓝牙串口，连接方式如下：
    (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：
9 d" s( P) P) X1 g  v
7 z7 V' \5 R7 x) m9 i6 W5 y
& [0 ]* i2 M- l2 R8 E9 J图9
(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：

6 E7 K8 r8 R" f/ t  u  q
图10
使用JLINK通过杜邦线连接手机蓝牙，连接方式如下：
(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：


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：

3 I0 K* S& P/ Q9 c. ~
图12
9 p& ~8 V) T7 \+ S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。
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：
- O: p: }; c  u: V7 r
6 d" k+ m9 g" r% D, R  C" A
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：


; |# n, P$ m0 u
* l5 C) m/ O6 X5 V) H1 |. M
( m9 j+ k( P: x$ [7 L  v图14
6 c2 b' K3 d2 u8 ^+ Z' [% e, ^
* f' H$ @; k' H* s; D




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