实验 10-1 UART驱动分析
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uart模块的驱动方法
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种常见的串行通信接口,用于在嵌入式系统中实现设备之间的通信。
在嵌入式系统中,UART模块的驱动方法通常涉及以下几个方面:
1. 初始化,首先,需要配置UART模块的参数,包括波特率、
数据位、停止位和校验位等。
这些参数的设置需要根据具体的应用
需求来确定。
通常情况下,需要根据目标设备的规格书来配置这些
参数。
2. 发送数据,一旦UART模块初始化完成,就可以使用相应的
函数来发送数据。
通常情况下,需要将待发送的数据写入到UART发
送缓冲区,然后UART模块会自动将数据发送出去。
3. 接收数据,接收数据的方法通常涉及设置接收中断或者轮询
方式。
在接收中断方式下,当接收到数据时,会触发中断,然后可
以在中断服务程序中处理接收到的数据。
而在轮询方式下,程序会
定期查询接收缓冲区是否有新的数据到达。
4. 错误处理,UART模块在传输过程中可能会出现一些错误,
比如校验错误、帧错误等。
驱动程序需要能够检测并处理这些错误,以确保数据的可靠传输。
5. 控制流,有时候需要在UART通信中实现流控制,比如硬件
流控或软件流控。
驱动程序需要支持这些流控制方式,并能够根据
需要进行配置。
总的来说,UART模块的驱动方法需要考虑到初始化、数据发送、数据接收、错误处理和流控制等多个方面。
针对不同的应用场景和
目标设备,驱动方法可能会有所不同,需要根据具体情况进行调整
和优化。
uart实验报告
《UART实验报告》
实验目的:通过实验学习串行通信的基本原理,掌握UART通信协议的工作原理和使用方法。
实验设备:单片机开发板、串口调试助手、电脑。
实验原理:UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种通用的异步串行通信协议,用于在计算机和外部设备之间进行数据传输。
UART通信协议包括数据位、停止位、奇偶校验位等参数,通过这些参数的设置可以实现不同的通信速率和数据传输方式。
实验步骤:
1. 连接单片机开发板和电脑,打开串口调试助手。
2. 在单片机开发板上编写UART通信程序,设置通信参数。
3. 将单片机开发板通过串口连接到电脑,打开串口调试助手。
4. 在串口调试助手上发送数据,观察单片机开发板接收到的数据。
5. 在单片机开发板上发送数据,观察串口调试助手接收到的数据。
实验结果:
经过实验,我们成功地实现了通过UART通信协议在单片机开发板和电脑之间进行数据传输。
在串口调试助手上发送的数据能够被单片机开发板正确接收,并且在单片机开发板上发送的数据也能够被串口调试助手正确接收。
通过调整通信参数,我们还验证了不同通信速率和数据传输方式对通信效果的影响。
实验总结:
通过本次实验,我们深入了解了UART通信协议的工作原理和使用方法,掌握
了串行通信的基本原理。
在今后的学习和工作中,我们将能够更加熟练地应用UART通信协议进行数据传输,为实际工程应用打下了坚实的基础。
嵌⼊式系统实验—通⽤异步收发器(UART)实验实验五:通⽤异步收发器(UART)实验Technorati 标签: 嵌⼊式系统实验,通⽤异步收发器,UART,mini2440,arm,j-link,keil-uvision,实验报告⼀、实验⽬的1、掌握 UART 外设的操作原理和编程。
2、学习使⽤ UART 进⾏多机通讯。
⼆、实验设备1、硬件:PC 机⼀台、Mini2440 ARM 实验板⼀套 J-link 仿真器⼀套2、软件:WindowsXP 系统,Keil uVision 4.0 集成开发环境三、实验内容(1)使⽤ C 语⾔编写 UART 基本收发数据程序,进⾏ 2 个实验板之间的数据收发测试。
(2)⽤两个实验板模拟嵌⼊式控制系统中的数据采集/控制实验,其中⼀个实验板模拟数据采集模块,将通过UART 返回数据;另⼀块实验板模拟控制系统的主机,通过 UART 采集数据,并通过 UART 发出控制指令。
四、实验预习要求(1)学习 UART 相关的原理概念;(2)查阅 S3C2440 芯⽚⼿册,了解 UART0 结构和原理。
五、实验步骤(1)启动 Keil uVision,新建⼀个⼯程ex05。
不需要系统提供的 Startup ⽂件。
建⽴汇编源⽂件 ex05.s,编写实验程序,然后添加到⼯程中。
设置⼯程选项,存储器映射。
设置⼯程调试选项。
建⽴仿真初始化⽂件 RAM.ini。
(2)建⽴ C 语⾔源⽂件 main.c,编写实验程序,然后添加到⼯程中。
(3)使⽤交叉串⼝电缆连接两个实验板。
(4)编译程序,使⽤仿真器在⽬标板上调试运⾏程序,使⽤单步、设置断点,观察程序执⾏时,收发数据的值。
六、实验程序C 语⾔实验程序见程序清单 5。
程序清单 4.1 UART 实验程序// Uart0#define WrUTXH0(ch) (*(volatile unsigned char *)0x50000020)=(unsigned char)(ch)#define RdURXH0() (*(volatile unsigned char *)0x50000024)#define rULCON0 (*(volatile unsigned *)0x50000000) //UART 0 Line control#define rUCON0 (*(volatile unsigned *)0x50000004) //UART 0 Control#define rUFCON0 (*(volatile unsigned *)0x50000008) //UART 0 FIFO control#define rUMCON0 (*(volatile unsigned *)0x5000000c) //UART 0 Modem control#define rUTRSTAT0 (*(volatile unsigned *)0x50000010) //UART 0 Tx/Rx status#define rUERSTAT0 (*(volatile unsigned *)0x50000014) //UART 0 Rx error status#define rUFSTAT0 (*(volatile unsigned *)0x50000018) //UART 0 FIFO status#define rUMSTAT0 (*(volatile unsigned *)0x5000001c) //UART 0 Modem status#define rUBRDIV0 (*(volatile unsigned *)0x50000028) //UART 0 Baud rate divisor#define rGPHCON (*(volatile unsigned *)0x56000070) //Port H control#define rGPHUP (*(volatile unsigned *)0x56000078) //Pull-up control H//PCLK:12MHz#define PCLK 12000000//( (int)(pclk/16./baud+0.5) -1 )#define baud_value 12 //57600void Uart_Init(){int i;rUFCON0 = 0x0; //UART channel 0 FIFO control register, FIFO disablerUMCON0 = 0x0; //UART chaneel 0 MODEM control register, AFC disablerULCON0 = 0x3; //Line control register : Normal,No parity,1 stop,8 bits// [10] [9] [8] [7] [6] [5] [4] [3:2] [1:0]// Clock Sel, Tx Int, Rx Int, Rx Time Out, Rx err, Loop-back, Send break, TransmitMode, Receive Mode// 0 1 0 , 0 1 0 0 ,01 01// PCLK Level Pulse Disable Generate Normal NormalInterrupt or PollingrUCON0 = 0x245; // Control registerrUBRDIV0= baud_value; //Baud rate divisior register 0for(i=0;i<100;i++);rGPHCON |= 0xaa;//use GPH port as uart0rGPHUP =0x0f;//the pull up function is disabled}void Uart_SendByte(int data){WrUTXH0(data);char Uart_Getch(void){while(!(rUTRSTAT0 & 0x1)) //Receive data readyreturn RdURXH0();}main(){char c = 'a';Uart_Init();Uart_SendByte(c);while(1){c = Uart_Getch();c++;Uart_SendByte(c);}七、实验现象两块实验板在接收指令处设断点,然后实验板1全速运⾏,实验板2接着全速运⾏,实验板1⾃动暂停。
第1篇一、实验背景与目的随着计算机技术的飞速发展,操作系统对硬件设备的支持越来越丰富。
设备驱动程序作为操作系统与硬件之间的桥梁,扮演着至关重要的角色。
本实验旨在通过学习Linux字符设备驱动的开发,加深对设备驱动程序的理解,提高实践能力。
二、实验环境与工具1. 操作系统:Linux Ubuntu 20.042. 编程语言:C3. 开发工具:gcc、make4. 驱动框架:Linux内核三、实验内容本实验主要完成以下内容:1. 字符设备驱动程序的基本框架2. 字符设备的打开、读取、写入和关闭操作3. 字符设备驱动的注册与注销4. 字符设备驱动的用户空间交互四、实验步骤1. 创建设备文件首先,我们需要在`/dev`目录下创建一个名为`mychar`的字符设备文件。
可以使用以下命令:```bashmknod /dev/mychar c 123 0```其中,`123`是主设备号,`0`是次设备号。
2. 编写字符设备驱动程序创建一个名为`mychar.c`的文件,并编写以下代码:```cinclude <linux/module.h>include <linux/fs.h>include <linux/uaccess.h>static int major = 123; // 设备号static int device_open(struct inode inode, struct file filp);static int device_release(struct inode inode, struct file filp);static ssize_t device_read(struct file filp, char __user buf, size_t count, loff_t pos);static ssize_t device_write(struct file filp, const char __user buf, size_t count, loff_t pos);static struct file_operations fops = {.open = device_open,.release = device_release,.read = device_read,.write = device_write,};static int __init mychar_init(void) {major = register_chrdev(0, "mychar", &fops);if (major < 0) {printk(KERN_ALERT "mychar: can't get major number\n");return major;}printk(KERN_INFO "mychar: registered correctly with major number %d\n", major);return 0;}static void __exit mychar_exit(void) {unregister_chrdev(major, "mychar");printk(KERN_INFO "mychar: Goodbye from the LKM!\n");}static int device_open(struct inode inode, struct file filp) {printk(KERN_INFO "mychar: Device has been opened\n");return 0;}static int device_release(struct inode inode, struct file filp) {printk(KERN_INFO "mychar: Device has been closed\n");return 0;}static ssize_t device_read(struct file filp, char __user buf, size_t count, loff_t pos) {printk(KERN_INFO "mychar: Device has been read\n");return count;}static ssize_t device_write(struct file filp, const char __user buf, size_t count, loff_t pos) {printk(KERN_INFO "mychar: Device has been written\n"); return count;}module_init(mychar_init);module_exit(mychar_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("Your Name");MODULE_DESCRIPTION("A simple character device driver");```保存文件,并使用以下命令编译:```bashmake```3. 加载字符设备驱动程序将编译生成的`mychar.ko`文件加载到内核中:```bashinsmod mychar.ko```4. 测试字符设备驱动程序使用以下命令查看`/dev/mychar`设备文件:```bashls -l /dev/mychar```使用`cat`命令测试读取和写入操作:```bashcat /dev/mycharecho "Hello, world!" > /dev/mychar```观察系统日志,确认驱动程序的打开、读取、写入和关闭操作。
uart驱动调试方法UART驱动是一种用于串口通信的驱动程序,常用于嵌入式系统中。
调试UART驱动的目的是确保其正常工作,并排除可能的问题。
下面是一些调试UART驱动的方法:1.检查硬件连接:确保UART的引脚正确连接到目标设备上,并且没有虚焊、短路或其他硬件问题。
需要检查TX、RX、地线和电源线的正确连接。
2.配置正确的波特率:确认驱动程序和目标设备的波特率设置一致。
如果波特率设置不正确,通信将无法成功。
3.检查中断和DMA:如果使用中断或DMA进行数据传输,在调试过程中需要确保它们的配置和使用正确。
确认中断和DMA的初始化和处理函数是否正确,以及是否可靠。
4.使用调试工具:使用调试工具可以帮助检测和解决UART驱动的问题。
例如,使用示波器可以观察波形是否符合预期,使用串口调试助手可以查看发送和接收的数据。
还可以使用软件调试器来观察代码执行的过程。
5.打印调试信息:在驱动程序中添加打印语句,以便在运行时输出调试信息。
可以打印各种变量、标志位和状态信息,以便跟踪代码的执行流程。
这种方法可以帮助定位并解决问题。
6.内部测试模式:一些UART控制器提供了内部测试模式,可以自动生成和接收特定模式的数据。
通过使用内部测试模式,可以排除硬件和物理连接的问题,并检查驱动程序的正确性。
7.理解数据协议:UART驱动中很重要的一点是理解通信的协议。
要确保驱动程序正确地构造和解析数据帧,包括起始位、停止位、校验位和数据位。
8.分阶段调试:UART驱动的调试可以分成多个阶段进行。
首先,确保驱动程序可以正常初始化和配置。
然后,测试发送和接收数据的功能。
最后,检查错误处理和异常情况的处理。
9.必要时查看硬件文档:如果遇到了很棘手的问题,无法通过常规的调试方法解决,可以查看硬件文档或厂商提供的技术支持。
硬件文档可以提供关于UART控制器的详细说明和配置建议。
10.与其他设备协同调试:UART驱动通常会与其他设备进行通信,例如处理器、外设或其他串口设备。
uart驱动电路设计摘要:1.UART 概述2.UART 驱动电路设计原则3.UART 驱动电路的主要组成部分4.UART 驱动电路设计流程5.设计实例与注意事项正文:一、UART 概述UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)是一种广泛应用于电子设备中的串行通信接口。
它的主要功能是在发送端将数据字符从并行转换为串行,按位发送到接收端,在接收端将串行数据字符转换为并行数据,以便于设备处理。
UART在电子设备中具有重要作用,如计算机外设、通信设备等。
二、UART 驱动电路设计原则1.稳定性:驱动电路应具有良好的稳定性,确保数据传输的可靠性。
2.兼容性:驱动电路应能兼容不同厂商、不同型号的UART 设备。
3.低功耗:驱动电路应在满足性能要求的前提下,尽量降低功耗。
4.简洁性:驱动电路设计应尽量简洁,便于调试和维护。
三、UART 驱动电路的主要组成部分1.电源模块:为驱动电路提供稳定的电源。
2.晶振模块:提供驱动电路的工作时钟。
3.复位模块:为驱动电路提供复位信号。
4.电平转换模块:实现UART 接口的电平转换,如TTL 电平转换为CMOS 电平。
5.串行发送模块:将数据字符从并行转换为串行,按位发送。
6.串行接收模块:将串行数据字符转换为并行数据。
7.缓存模块:缓存发送和接收的数据,以适应不同速率的UART 设备。
四、UART 驱动电路设计流程1.需求分析:明确驱动电路的功能、性能、兼容性等要求。
2.电路设计:根据需求分析,设计驱动电路的各个模块,并选择合适的元器件。
3.电路仿真:使用仿真软件对驱动电路进行仿真测试,验证电路性能。
4.硬件调试:制作驱动电路硬件原型,进行实际硬件调试。
5.软件调试:编写驱动程序,对驱动电路进行功能测试。
6.性能测试:对驱动电路的稳定性、兼容性、功耗等性能进行测试。
7.优化与完善:根据测试结果,对驱动电路进行优化与完善。
一个好用的串口UART程序==========================================================================//-----------------------------------------------------// Design Name : uart// File Name : uart.v// Function : Simple UART// Coder : Deepak Kumar Tala//-----------------------------------------------------module uart (reset ,txclk ,ld_tx_data ,//tx_data ,tx_enable ,//tx_out ,tx_empty ,rxclk ,uld_rx_data ,rx_data ,rx_enable ,rx_in ,rx_empty);// Port declarationsinput reset ;input txclk ;input ld_tx_data ;input [7:0] tx_data ;input tx_enable ;output tx_out ;output tx_empty ;input rxclk ;input uld_rx_data ;output [7:0] rx_data ;input rx_enable ;input rx_in ;output rx_empty ;// Internal Variablesreg [7:0] tx_reg ;reg tx_empty ;reg tx_over_run ;reg [3:0] tx_cnt ;reg tx_out ;reg [7:0] rx_reg ;reg [7:0] rx_data ;reg [3:0] rx_sample_cnt ;reg [3:0] rx_cnt ;reg rx_frame_err ;reg rx_over_run ;reg rx_empty ;reg rx_d1 ;reg rx_d2 ;reg rx_busy ;// UART RX Logicalways @ (posedge rxclk or posedge reset) if (reset) beginrx_reg <= 0;rx_data <= 0;rx_sample_cnt <= 0;rx_cnt <= 0;rx_frame_err <= 0;rx_over_run <= 0;rx_empty <= 1;rx_d1 <= 1;rx_d2 <= 1;rx_busy <= 0;end else begin// Synchronize the asynch signalrx_d1 <= rx_in;rx_d2 <= rx_d1;// Uload the rx dataif (uld_rx_data) beginrx_data <= rx_reg;rx_empty <= 1;end// Receive data only when rx is enabledif (rx_enable) begin// Check if just received start of frameif (!rx_busy && !rx_d2) beginrx_busy <= 1;rx_sample_cnt <= 1;rx_cnt <= 0;end// Start of frame detected, Proceed with rest of data if (rx_busy) beginrx_sample_cnt <= rx_sample_cnt + 1;// Logic to sample at middle of dataif (rx_sample_cnt == 7) beginif ((rx_d2 == 1) && (rx_cnt == 0)) beginrx_busy <= 0;end else beginrx_cnt <= rx_cnt + 1;// Start storing the rx dataif (rx_cnt > 0 && rx_cnt < 9) beginrx_reg[rx_cnt - 1] <= rx_d2;endif (rx_cnt == 9) beginrx_busy <= 0;// Check if End of frame received correctly if (rx_d2 == 0) beginrx_frame_err <= 1;end else beginrx_empty <= 0;rx_frame_err <= 0;// Check if last rx data was not unloaded, rx_over_run <= (rx_empty) ? 0 : 1;endendendendendendif (!rx_enable) beginrx_busy <= 0;endend// UART TX Logicalways @ (posedge txclk or posedge reset) if (reset) begintx_reg <= 0;tx_empty <= 1;tx_over_run <= 0;tx_out <= 1;tx_cnt <= 0;end else beginif (ld_tx_data) beginif (!tx_empty) begintx_over_run <= 0;end else begintx_reg <= tx_data;tx_empty <= 0;endendif (tx_enable && !tx_empty) begintx_cnt <= tx_cnt + 1;if (tx_cnt == 0) begintx_out <= 0;endif (tx_cnt > 0 && tx_cnt < 9) begin tx_out <= tx_reg[tx_cnt -1];endif (tx_cnt == 9) begintx_out <= 1;tx_cnt <= 0;tx_empty <= 1;endendif (!tx_enable) begintx_cnt <= 0;endendEndmodule一个好用的串口UART程序转帖学习资料2009-08-05 09:33:10 阅读262 评论0 字号:大中小========================================================================== //-----------------------------------------------------// Design Name : uart// File Name : uart.v// Function : Simple UART// Coder : Deepak Kumar Tala//-----------------------------------------------------module uart (reset ,txclk ,ld_tx_data ,tx_data ,tx_enable ,tx_out ,tx_empty ,rxclk ,uld_rx_data ,rx_data ,rx_enable ,rx_in ,rx_empty);// Port declarationsinput reset ; input txclk ; input ld_tx_data ; input [7:0] tx_data ; input tx_enable ; output tx_out ; output tx_empty ; input rxclk ; input uld_rx_data ; output [7:0] rx_data ; input rx_enable ; input rx_in ; output rx_empty ; // Internal Variablesreg [7:0] tx_reg ; reg tx_empty ; reg tx_over_run ;reg [3:0] tx_cnt ;reg tx_out ;reg [7:0] rx_reg ;reg [7:0] rx_data ;reg [3:0] rx_sample_cnt ;reg [3:0] rx_cnt ;reg rx_frame_err ;reg rx_over_run ;reg rx_empty ;reg rx_d1 ;reg rx_d2 ;reg rx_busy ;// UART RX Logicalways @ (posedge rxclk or posedge reset) if (reset) beginrx_reg <= 0;rx_data <= 0;rx_sample_cnt <= 0;rx_cnt <= 0;rx_frame_err <= 0;rx_over_run <= 0;rx_empty <= 1;rx_d1 <= 1;rx_d2 <= 1;rx_busy <= 0;end else begin// Synchronize the asynch signalrx_d1 <= rx_in;rx_d2 <= rx_d1;// Uload the rx dataif (uld_rx_data) beginrx_data <= rx_reg;rx_empty <= 1;end// Receive data only when rx is enabledif (rx_enable) begin// Check if just received start of frameif (!rx_busy && !rx_d2) beginrx_busy <= 1;rx_sample_cnt <= 1;rx_cnt <= 0;end// Start of frame detected, Proceed with rest of data if (rx_busy) beginrx_sample_cnt <= rx_sample_cnt + 1;// Logic to sample at middle of dataif (rx_sample_cnt == 7) beginif ((rx_d2 == 1) && (rx_cnt == 0)) beginrx_busy <= 0;end else beginrx_cnt <= rx_cnt + 1;// Start storing the rx dataif (rx_cnt > 0 && rx_cnt < 9) beginrx_reg[rx_cnt - 1] <= rx_d2;endif (rx_cnt == 9) beginrx_busy <= 0;// Check if End of frame received correctlyif (rx_d2 == 0) beginrx_frame_err <= 1;end else beginrx_empty <= 0;rx_frame_err <= 0;// Check if last rx data was not unloaded,rx_over_run <= (rx_empty) ? 0 : 1;endendendendendendif (!rx_enable) beginrx_busy <= 0;endend// UART TX Logicalways @ (posedge txclk or posedge reset) if (reset) begintx_reg <= 0;tx_empty <= 1;tx_over_run <= 0;tx_out <= 1;tx_cnt <= 0;end else beginif (ld_tx_data) beginif (!tx_empty) begintx_over_run <= 0;end else begintx_reg <= tx_data;tx_empty <= 0;endendif (tx_enable && !tx_empty) begintx_cnt <= tx_cnt + 1;if (tx_cnt == 0) begintx_out <= 0;endif (tx_cnt > 0 && tx_cnt < 9) begintx_out <= tx_reg[tx_cnt -1];endif (tx_cnt == 9) begintx_out <= 1;tx_cnt <= 0;tx_empty <= 1;endendif (!tx_enable) begintx_cnt <= 0;endendendmodule摘要:掌握UART0配置及使用,程序中将UART0 配置到P0.0、P0.1。
RT-Thread设备驱动UART浅析OS版本:RT-Thread 4.0.0芯⽚:STM32F407RT-Thread的串⼝驱动框架与Linux相识,分成 I/O设备框架 + 设备底层驱动;1. serial设备初始化及使⽤将配置使能的 uart_obj[ ] 进⾏设备注册rtthread_startup --> rt_hw_usart_init() --> rt_hw_serial_register --> rt_device_register设备注册之后就可使⽤设备操作⽅式来使⽤串⼝rt_device_find("uart3") --> rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_DMA_RX) --> rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_dma_rx_handle)2. serial设备设备层 rt_device 注册及 ops 实现const static struct rt_device_ops serial_ops ={rt_serial_init,rt_serial_open,rt_serial_close,rt_serial_read,rt_serial_write,rt_serial_control};⽽serial设备 rt_serial_device 为 rt_device 的⼀个⼦类struct rt_serial_device{ struct rt_device parent; const struct rt_uart_ops *ops; struct serial_configure config; void *serial_rx; void *serial_tx;};其中 rt_serial_device 中的 ops 通过 stm32_uart_ops 实现,这样 rt_device、rt_serial_device 和 uart底层就都关联起来了硬件驱动层⽂件drv_usart.cdrv_usart.hstm32f4xx_hal_msp.c主要内容 ops 实现,中断处理static const struct rt_uart_ops stm32_uart_ops ={.configure = stm32_configure, //默认配置.control = stm32_control,.putc = stm32_putc,.getc = stm32_getc,};串⼝硬件初始化 HAL_UART_MspInit 对串⼝引脚和时钟的初始化在 stm32f4xx_hal_msp.c 中,通过配置CubeMX⽣成;3. 驱动分析serial 的 control 操作设计成不能设置中断,即缺少 RT_DEVICE_CTRL_SET_INT 和 RT_DEVICE_CTRL_CLR_INT 操作,这样可以避免误设置;同时也是由于串⼝接收已经设计成三选⼀⽅式:中断、DMA、轮询;说⼀下DMA,因为这也是我们最常⽤的串⼝数据接收处理⽅式;RTT的 serial 的DMA接收,采⽤的 IDLE 中断来控制DMA接收数据的,在 drv_usart.c 中static void stm32_dma_config(struct rt_serial_device *serial){....../* enable interrupt */__HAL_UART_ENABLE_IT(&(uart->handle), UART_IT_IDLE); //使能了空闲中断和DMA中断/* enable rx irq */HAL_NVIC_SetPriority(uart->config->dma_rx->dma_irq, 0, 0);HAL_NVIC_EnableIRQ(uart->config->dma_rx->dma_irq);HAL_NVIC_SetPriority(uart->config->irq_type, 1, 0);HAL_NVIC_EnableIRQ(uart->config->irq_type);....}在中断处理函数 uart_isr 中实现了static void uart_isr(struct rt_serial_device *serial){....#ifdef RT_SERIAL_USING_DMAelse if ((uart->uart_dma_flag) && (__HAL_UART_GET_FLAG(&(uart->handle), UART_FLAG_IDLE) != RESET) &&(__HAL_UART_GET_IT_SOURCE(&(uart->handle), UART_IT_IDLE) != RESET)) //IDLE空闲中断{level = rt_hw_interrupt_disable();recv_total_index = serial->config.bufsz - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&(uart->dma.handle));recv_len = recv_total_index - uart->st_index;uart->st_index = recv_total_index;rt_hw_interrupt_enable(level);if (recv_len){rt_hw_serial_isr(serial, RT_SERIAL_EVENT_RX_DMADONE | (recv_len << 8));}__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&uart->handle);}#endif.....}void rt_hw_serial_isr(struct rt_serial_device *serial, int event){case RT_SERIAL_EVENT_RX_DMADONE:{int length;rt_base_t level;/* get DMA rx length */length = (event & (~0xff)) >> 8;if (serial->config.bufsz == 0){struct rt_serial_rx_dma* rx_dma;rx_dma = (struct rt_serial_rx_dma*) serial->serial_rx;RT_ASSERT(rx_dma != RT_NULL);RT_ASSERT(serial->parent.rx_indicate != RT_NULL);serial->parent.rx_indicate(&(serial->parent), length);rx_dma->activated = RT_FALSE;}else{/* disable interrupt */level = rt_hw_interrupt_disable();/* update fifo put index */rt_dma_recv_update_put_index(serial, length);/* calculate received total length */length = rt_dma_calc_recved_len(serial);/* enable interrupt */rt_hw_interrupt_enable(level);/* invoke callback */if (serial->parent.rx_indicate != RT_NULL){serial->parent.rx_indicate(&(serial->parent), length); //应⽤回调接收处理函数}}break;}}如果进⾏⼤数据传输,发现默认缓存(64字节)不够⽤可修改 RT_SERIAL_RB_BUFSZ 值#define RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT \{ \BAUD_RATE_115200, /* 115200 bits/s */ \DATA_BITS_8, /* 8 databits */ \STOP_BITS_1, /* 1 stopbit */ \PARITY_NONE, /* No parity */ \BIT_ORDER_LSB, /* LSB first sent */ \NRZ_NORMAL, /* Normal mode */ \RT_SERIAL_RB_BUFSZ, /* Buffer size */ \0 \}#define RT_SERIAL_RB_BUFSZ 64。
串口通信实验报告基本实验:16位的乘法器设计思想:乘法器根据以往学过数电的设计经验,应该是移位相加的方法,设被乘数为[15:0]a,乘数为[15:0]b,则从b的最高位开始算起,c初值为0,为b最高位为1,则c就等于c+a;接下来,若b的次高位为1,则c左移一位加a,若为0则c左移一位就可以了,这样的步骤做到b的最低位那么c的值就是a*b,当然最好c是中间寄存器,这样结果才不会出现中间值。
实验的源码:module muti(clk,rst,ready,a,b,c);input clk;input rst;input [15:0]a;input [15:0]b;output [31:0]c;output ready;reg [31:0]c;reg ready;reg [31:0]temp;reg [5:0]n;always @(posedge clk or posedge rst)beginif(rst)beginc<=0;ready<=1;temp<=0;n<=32;endelseif(ready)begintemp<=0;n<=32;ready<=0;endelseif(n)beginif(b[n-1])begintemp<=(temp<<1)+a;n<=n-1;endbegintemp<=temp<<1;n<=n-1;endendelsebeginc<=temp;n<=32;ready<=1;endendendmodul测试代码:`timescale 1ns/1ns module tb;reg clk;reg [15:0]a;reg [15:0]b;reg rst;wire ready;wire [31:0]c;always #10 clk=~clk; initialbeginrst<=1;clk<=0;a=0;b=0;#10 rst=0;#21 a=21;b=32;#650 a=3;b=4;#700 $stop;endmuti muti_unit(.a(a),.b(b),.rst(rst),.clk(clk),.ready(ready),.c(c));endmodule这边a被乘数,b是乘数,当rst为高时,则将c置0,ready置一,ready信号为高表示此时空闲可以计算,rst为低时则开始计算,21*32为672,3*4为12,在乘法操作时,ready信号为低电平表示在工作中不能再输入进行计算,当计算结束则变为高电平。
实验10-1 UART驱动程序分析实验【实验目的】掌握串口的通信原理。
熟悉串口驱动程序的结构。
【实验步骤】PXA UART串口驱动初始化第一步:打开linux-2.6.22.10\drivers\serial\pxa.c,找到串口驱动初始化serial_pxa_init(void)int __init serial_pxa_init(void){int ret;ret = uart_register_driver(&serial_pxa_reg);if (ret != 0)return ret;ret = platform_driver_register(&serial_pxa_driver);if (ret != 0)uart_unregister_driver(&serial_pxa_reg);return ret;}在UART初始化函数中,首先调用uart_register_driver(struct uart_driver *drv)函数来注册UART驱动,在这函数里它会分配一个tty_driver对象,并初始化tty_operations为serial_pxa_pops, 这是serial-core.c提供的统一的UART操作函数。
第二步:在linux-2.6.22.10\drivers\serial\pxa.c找到serial_pxa_reg结构体的定义如下:static struct uart_driver serial_pxa_reg = {.owner = THIS_MODULE,.driver_name = "PXA serial",.dev_name = "ttyS",.major = TTY_MAJOR,.minor = 64,.nr = ARRAY_SIZE(serial_pxa_ports),.cons = PXA_CONSOLE,};从serial_pxa_reg结构体中,UART使用的设备名为ttySn(n=0~3),主设备号major为4,次设备号minor为64,串口数nr=ARRAY_SIZE(serial_pxa_ports),根据serial_pxa_ports 结构体的定义,可以算出串口数nr =4,当然PXA270只有三个串口(FFUART、BTUART、STUART),但是PXA255/26x 微处理器还附加了HWUART,serial_pxa_ports定义如下;static struct uart_pxa_port serial_pxa_ports[] = {{ /* FFUART */.name = "FFUART",.cken = CKEN_FFUART,.port = {.type = PORT_PXA,.iotype = UPIO_MEM,.membase = (void *)&FFUART,.mapbase = __PREG(FFUART),.irq = IRQ_FFUART,.uartclk = 921600 * 16,.fifosize = 64,.ops = &serial_pxa_pops,.line = 0,},}, { /* BTUART */.name = "BTUART",.cken = CKEN_BTUART,.port = {.type = PORT_PXA,.iotype = UPIO_MEM,.membase = (void *)&BTUART,.mapbase = __PREG(BTUART),.irq = IRQ_BTUART,.uartclk = 921600 * 16,.fifosize = 64,.ops = &serial_pxa_pops,.line = 1,},}, { /* STUART */.name = "STUART",.cken = CKEN_STUART,.port = {.type = PORT_PXA,.iotype = UPIO_MEM,.membase = (void *)&STUART,.mapbase = __PREG(STUART),.irq = IRQ_STUART,.uartclk = 921600 * 16,.fifosize = 64,.ops = &serial_pxa_pops,.line = 2,},}, { /* HWUART */.name = "HWUART",.cken = CKEN_HWUART,.port = {.type = PORT_PXA,.iotype = UPIO_MEM,.membase = (void *)&HWUART,.mapbase = __PREG(HWUART),.irq = IRQ_HWUART,.uartclk = 921600 * 16,.fifosize = 64,.ops = &serial_pxa_pops,.line = 3,},}};第三步:UART平台驱动注册初始化函数然后调用平台驱动注册函数platform_driver_register(struct platform_driver *drv)注册UART驱动,该函数实际上定义有关“伪总线”(pseudo-bus)驱动的相关操作,Linux-2.6.x内核为简化一些片上系统(SoC)系统的集成外设和传统PC接插件的驱动接口,提出了“伪总线”的概念。
打开linux-2.6.22.10\drivers\Base\ Platform.c文件,找到 platform_driver_register函数:int platform_driver_register(struct platform_driver *drv){drv->driver.bus = &platform_bus_type;if (drv->probe)drv->driver.probe = platform_drv_probe;if (drv->remove)drv->driver.remove = platform_drv_remove;if (drv->shutdown)drv->driver.shutdown = platform_drv_shutdown;if (drv->suspend)drv->driver.suspend = platform_drv_suspend;if (drv->resume)drv->driver.resume = platform_drv_resume;return driver_register(&drv->driver);}EXPORT_SYMBOL_GPL(platform_driver_register);platform_driver_register函数中的serial_pxa_driver变量定义如下:static struct platform_driver serial_pxa_driver = {.probe = serial_pxa_probe,.remove = serial_pxa_remove,.suspend = serial_pxa_suspend,.resume = serial_pxa_resume,.driver = {.name = "pxa2xx-uart",},};该结构体实际上定义驱动探测(probe)、移除(remove)、挂起(suspend)、重启(resume)等相关函数操作:\drivers\serial\pxa.c文件本质上完成对所有这些函数的实现。
UART驱动相关操作函数第四步: UART驱动侦测函数(probe)static int serial_pxa_probe(struct platform_device *dev){serial_pxa_ports[dev->id].port.dev = &dev->dev;uart_add_one_port(&serial_pxa_reg, &serial_pxa_ports[dev->id].port);platform_set_drvdata(dev, &serial_pxa_ports[dev->id]);return 0;}UART驱动侦测函数serial_pxa_probe,首先获取基于平台设备的相关资源,然后调用uart_add_one_port函数实现将驱动和一个实际的端口结构体相关联,然后调用platform_set_drvdata函数将UART驱动添加到平台设备platform_device *dev中。
第五步:UART驱动卸载函数(remove)static int serial_pxa_remove(struct platform_device *dev){struct uart_pxa_port *sport = platform_get_drvdata(dev);platform_set_drvdata(dev, NULL);if (sport)uart_remove_one_port(&serial_pxa_reg, &sport->port);return 0;}UART驱动卸载函数与UART驱动侦测函数恰好相反,首先利用platform_get_drvdata 函数获取驱动相关数据,如果驱动存在,则利用uart_remove_one_port函数将驱动和实际端口结构体断开连接。
一般对于UART设备,这种情况只有在关闭操作系统时才存在。
第六步:UART驱动的挂起与重启(suspend、resume)UART驱动的挂起与重启在具有电源管理功能的系统中才可能发生,当系统进入低功耗或休眠状态,系统将调用serial_pxa_suspend函数使设备进入挂起状态,并将驱动的电源状态切换低功耗状态(3),如果系统被唤醒,则调用驱动的重启serial_pxa_resume,同时将驱动的电源状态切换到全功耗状态(0)。
static int serial_pxa_suspend(struct platform_device *dev, pm_message_t state){struct uart_pxa_port *sport = platform_get_drvdata(dev);if (sport)uart_suspend_port(&serial_pxa_reg, &sport->port);return 0;}static int serial_pxa_resume(struct platform_device *dev){struct uart_pxa_port *sport = platform_get_drvdata(dev);if (sport)uart_resume_port(&serial_pxa_reg, &sport->port);return 0;}UART驱动操作在PXA架构的UART驱动侦测函数(probe)调用uart_add_one_port(&serial_pxa_reg, &serial_pxa_ports[dev->id].port)完成将驱动和一个实际的端口结构体相关联时,引用了使用serial_pxa_ports[dev->id].port,而在uart_pxa_port结构体中的port成员变量中,嵌套了一个uart_ops 结构体成员变量ops;,它定义了串口硬件能完成的所有操作(如数据的收发等)。