SAM4E單片機(jī)之旅——8、UART初步

通信還是比讓LED燈閃爍實(shí)用得多的。

這次試試使用UART，實(shí)現(xiàn)開發(fā)版和PC間的通信。功能比較簡(jiǎn)單，就是把PC發(fā)向開發(fā)版的內(nèi)容發(fā)送回去。這次主要介紹一下UART的配置，至于通信，則使用較為簡(jiǎn)單的不斷查詢UART狀態(tài)寄存器的循環(huán)實(shí)現(xiàn)。

一、 準(zhǔn)備工作

UART作為異步串口通信協(xié)議的一種，所以必須先要準(zhǔn)備一根串口線。用串口線將PC的串口和開發(fā)板的DBGU口連起來。

同時(shí)，在PC上需要準(zhǔn)備好串口通信軟件。

二、 電路

DBGU有兩個(gè)引腳分別與PA10和PA9相連，這兩個(gè)復(fù)用引腳的外設(shè)A即為UART0。

三、 PIO配置

需將PA9和PA10引腳兩個(gè)引腳復(fù)用為外設(shè)A引腳。

四、 UART測(cè)試

為測(cè)試線纜的連接、串口通信軟件是否正確，可以先使用UART的測(cè)試模式。在使用“自動(dòng)回應(yīng)模式”或者“遠(yuǎn)程回環(huán)模式”時(shí)，接收引腳均會(huì)和發(fā)送引腳相連，即發(fā)送端會(huì)接收到發(fā)送的數(shù)據(jù)。

以下為在UART_MR中選擇“遠(yuǎn)程回環(huán)模式”時(shí)的代碼：

1UART0->UART_MR = UART_MR_CHMODE_REMOTE_LOOPBACK;

若PIO配置、線纜連接、PC端軟件均無問題，則現(xiàn)在在PC端即可接收到原本發(fā)送的數(shù)據(jù)了。測(cè)試成功后注意刪除相關(guān)的測(cè)試代碼。

五、 UART配置

PMC時(shí)啟用UART時(shí)鐘

1PMC->PMC_PCER0 = (1 << ID_UART0);

波特率設(shè)置

波特率的計(jì)算方法為：MCK / ( CD * 16 )，其中CD在UART_BRGR中設(shè)置。

因?yàn)镃D必須為整數(shù)，所以能使用的波特率的值就較為有限了。同時(shí)，我所使用的串口通信軟件只支持選擇常用的波特率。而在通信過程中，對(duì)雙方波特率的誤差有一定的限制（如芯片手冊(cè)中提到，不推薦USART在波特率誤差超過5%時(shí)使用）。所以這更減少了波特率的選擇范圍。

在使用默認(rèn)MCK，即4 MHz的情況下，我選擇使用一個(gè)較為慢速的波特率：19200 Hz。將CD的值設(shè)為13，使實(shí)際波特率為19230 Hz左右，即誤差大概為0.1%。

1UART0->UART_BRGR = UART_BRGR_CD( 13 );

UART控制

需要在UART控制寄存器（UART_CR）中使能接收器及發(fā)送器：

1UART0->UART_CR = UART_CR_RXEN | UART_CR_TXEN;

UART數(shù)據(jù)包格式

本芯片的UART支持的格式僅有：8位數(shù)據(jù)位、發(fā)送時(shí)停止位為1位。但我們可以設(shè)置校驗(yàn)位，不過為了簡(jiǎn)單起見，這里不使用校驗(yàn)：

1UART0->UART_MR = UART_MR_PAR_NO;

六、 數(shù)據(jù)收發(fā)

通過不斷查詢狀態(tài)寄存器的相關(guān)字段，以了解收發(fā)的狀態(tài)，然后進(jìn)行操作即可：

123456789101112while(1){/* 接收*/while((UART0->UART_SR & UART_SR_RXRDY) == 0);data = UART0->UART_RHR;/* 發(fā)送*/while((UART0->UART_SR & UART_SR_TXRDY) == 0);UART0->UART_THR = data;}

七、 PC端配置

將PC端的串口通信格式設(shè)置如下：波特率 19200；數(shù)據(jù)位 8；停止位 1；校驗(yàn) 無。設(shè)置完成后即可通信。