SAM4E單片機(jī)之旅——12、USART

清楚了UART的用法之后，現(xiàn)在來研究一下USART的用法。和上一次差不多，這次也通過USART的串口來實(shí)現(xiàn)和PC的通信。和上一次不同的是，USART本身就有接收超時(shí)的功能，所以這次就不用TC了。

USART和UART相比，功能多了許多，可以配置的選項(xiàng)也更多。雖然最主要的差別是USART可以實(shí)現(xiàn)同步通信，但PC的串口沒有這個(gè)功能，所以我們就先不拿這個(gè)功能開刀了。

一、思路

實(shí)現(xiàn)思路和上一次使用UART的PDC差不多，區(qū)別只是這次直接使用USART的接收超時(shí)功能，而不用TC。

二、電路圖

使用的USART口為USART1，這個(gè)串口在上次使用的DBGU口的旁邊。

有個(gè)使能引腳連在PA23上。使用時(shí)需要將PA23拉為低電平才能使用這個(gè)串口。另外，芯片的USART1的SCK引腳使用的也是PA23。

還有就是這個(gè)串口使用的通信協(xié)議為RS232，需要將JP11正確跳線。JP11就在USART1接口的附近，默認(rèn)情況下選擇的是RS485，在這里需要改變跳線帽的位置。

三、USART的配置

大部分配置都和上一節(jié)的相同。配置前需要將MCK配置為120 MHz，配置完成后USART工作在硬件握手模式，波特率為115200 Hz，數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度為8，1位停止位，不使用校驗(yàn)。

在PC端使用通信軟件時(shí)注意設(shè)置RTS的狀態(tài)。

若掌握了使用PDC和UART進(jìn)行通信的配置的話，本小節(jié)只需注意閱讀加粗的步驟即可。

拉低PA23引腳電平，以使能USART1串口。

12345/* 拉低PA23，以使能USART1串口 */PIOA->PIO_PER = PIO_PA23;PIOA->PIO_OER = PIO_PA23;PIOA->PIO_OWER = PIO_PA23;PIOA->PIO_CODR = PIO_PA23;

開啟外設(shè)時(shí)鐘，以及將PA21，PA22，PA24，PA25引腳分配給外設(shè)A（USART1）。

使能發(fā)送和接收。

1USART1->US_CR = US_CR_RXEN | US_CR_TXEN;

模式設(shè)置。未設(shè)置US_MR_OVER位則表示過采樣率為16。

1234567USART1->US_MR =US_MR_USART_MODE_HW_HANDSHAKING /* 硬件握手模式 */| US_MR_USCLKS_MCK /* 選擇的MCK */| US_MR_CHRL_8_BIT /* 數(shù)據(jù)位為8位 */| US_MR_PAR_NO /* 無校驗(yàn)位 */| US_MR_NBSTOP_1_BIT /* 停止位為1位 */;

波特率設(shè)置。USART工作在不同模式時(shí)，波特率的計(jì)算方法不同。在使用異步模式時(shí)，CD值的計(jì)算和UART的一樣：

波特率 = 選擇的時(shí)鐘 / ( CD * 過采樣率 )

注：本芯片的UART的過采樣率為16。

在MCK為120 MHz，波特率為115200 Hz時(shí)，計(jì)算出的CD的值為65。

1USART1->US_BRGR = US_BRGR_CD(65);

接收超時(shí)設(shè)置。通過設(shè)置US_RTOR寄存器的低16位決定接收時(shí)等待的空閑時(shí)間。寫入的值表示等待的比特位的數(shù)量，即等待的時(shí)間為傳輸該數(shù)量的比特位時(shí)需要的時(shí)間。

12345#define USART_RX_WAIT_MS 500intwait_bit_time = USART_RX_WAIT_MS * 115200 / 1000;if(wait_bit_time > 0xffff)wait_bit_time = 0xffff;USART1->US_RTOR = US_RTOR_TO(wait_bit_time);

PDC的設(shè)置。PDC和緩沖區(qū)的使用方法和上一次相似。注意將使用的PDC修改為正確的PDC即可。

中斷。啟用緩沖區(qū)滿及接收超時(shí)中斷。

12USART1->US_IER = US_IER_RXBUFF | US_IER_TIMEOUT;/* NVIC 的配置略 …… */

四、USART的中斷處理

在接收超時(shí)以及緩沖區(qū)滿時(shí)會(huì)產(chǎn)生中斷，所以在中斷時(shí)將接收緩沖區(qū)的內(nèi)容通過PDC發(fā)送出去即可。在使用硬件握手協(xié)議時(shí)，可以在中斷處理過程中暫停數(shù)據(jù)的接收。

123456789101112131415161718voidUSART1_Handler(void){uint32_t status = USART1->US_CSR;if((status & US_CSR_TIMEOUT) == US_CSR_TIMEOUT|| (status & US_CSR_RXBUFF) == US_CSR_RXBUFF){USART1->US_CR = US_CR_RTSDIS;intrec_size = BUF_SIZE - PDC_USART1->PERIPH_RCR;if(rec_size != 0)TransferRxBufAndRec(rec_size);/* 在下次數(shù)據(jù)接收時(shí)啟動(dòng)超時(shí)判斷 *//* 同時(shí)拉低超時(shí)產(chǎn)生的中斷 */USART1->US_CR = US_CR_STTTO;USART1->US_CR = US_CR_RTSEN;}}

TransferRxBufAndRec()函數(shù)和上一節(jié)的相似，只需更改使用的PDC即可。