学习KEA之UART之一：简介和发送数据

浅浅的花香味﹌ 2023-02-21 11:40 2阅读 0赞

我们以KEA64系列来学习UART 。这是最常用的外设之一了，必须要掌握的。

## 简介 ##

KEA64有3个串口：UART0， UART1， UART2， 时钟来自Bus Clock。

几个重要的参数：

*  起始位（固定1位）
 *  波特率（300 - 1500000bps）
 *  数据位 (5 - 8位，低位数据先发送)
 *  校验位 （None、奇校验或偶校验）
 *  停止位 （1、1.5 或2）
 *  流控（不常用）

比较常见的配置之一：

*  波特率（9600bps）
 *  数据位 (8位)
 *  校验位 （None）
 *  停止位 （1）
 *  流控（无）

则发送一个字节，需要发送的有：起始位1位、数据位8位、停止位1位，总共10位，总共时间是 10 bit \* (1/9600) s/bit ≈ 1.04 ms， 串口波形如下（TTL电平）：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlaW1lbmcxMTY_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
从上图可以看到，空闲时，UART的TX都是高电平（约2.2V），起始位是低电平，数据位（高电平表示1，低电平表示0，低位先发送，对应波形是b10101010，反过来就是b01010101，即最终发送的数据是0x55），停止位是高电平。更多的串口解读，可以参考：[深入剖析串口通信数据格式][Link 1]

串口初始化的过程发下：

1.  使能串口时钟
2.  设置停止位
3.  设置波特率
4.  设置校验位和数据位
5.  允许发送或 接收
6.  允许中断（可选）
7.  使能串口管脚

串口发送过程（非中断）如下：

1.  等待发送缓冲区为空
2.  清除TDRE 标志位
3.  加载数据到串口数据寄存器发送

## 发送程序 ##

#include "derivative.h" /* include peripheral declarations SSKEAZN64M2 */
    
    void Clk_Init(void);
    void Enable_Interrupt(uint8_t vector_number);
    void init_PIT(void);
    
    void UART_Init(void);
    void UART_Transmit_Char(char send);
    void UART_Transmit_String(char data_string[]);
    
    uint8_t timer1sFlag = 0;
    
    int main(void)
    { 
    	Clk_Init();
    	init_PIT();
    	init_GPIO();
    	UART_Init();
    	Enable_Interrupt(PIT_CH1_IRQn);
    
    	for(;;)
    	{ 
    		if (timer1sFlag)
    		{ 
    			timer1sFlag = 0;
    
    			UART_Transmit_Char(0x55);
    		}
    	}
    
    	return 0;
    }
    
    /*********************************************************************************************** * * @brief CLK_Init - Initialize Core Clock to 40MHz, Bus Clock to 20MHz * @param none * @return none * ************************************************************************************************/
    void Clk_Init(void)
    { 
    	ICS_C1|= ICS_C1_IRCLKEN_MASK; /* Enable the internal reference clock*/
    	ICS_C3 = 0x50; /* Reference clock frequency = 31.25 kHz*/
    
    	while(!(ICS_S & ICS_S_LOCK_MASK)); /* Wait for PLL lock, now running at 40 MHz (1024*39.0625 kHz) */
    
    	ICS_C2 |= ICS_C2_BDIV(1) ; /* BDIV=b001, Bus clock = 20 MHz*/
    	ICS_S |= ICS_S_LOCK_MASK ; /* Clear Loss of lock sticky bit */
    }
    
    /*********************************************************************************************** * * @brief init_PIT - 设定定时器周期溢出时间1s, 启动中断 * @param none * @return none * ************************************************************************************************/
    void init_PIT(void)
    { 
    	SIM_SCGC |= SIM_SCGC_PIT_MASK;     /* Enable bus clock to PIT module */
    	PIT_MCR = 0x0;                     /* Turn on PIT module, Freeze disabled */
    	PIT_LDVAL1 = 20000000 - 1;         /* PIT1: Load value to count 20M bus clocks */
    	PIT_TCTRL1 |= PIT_TCTRL_TIE_MASK;  /* Enable interrupt */
    	PIT_TCTRL1 |= PIT_TCTRL_TEN_MASK;  /* PIT1: Start timer */
    
    	PIT_TCTRL1 |= PIT_TCTRL_TEN_MASK;
    }
    
    /*********************************************************************************************** * * @brief Enable_Interrupt(uint8_t vector_number). Enable interrupts from desired module. * @param Module interrupt number from the interrupts vector table * @return none * ************************************************************************************************/
    void Enable_Interrupt(uint8_t vector_number)
    { 
    	NVIC_ClearPendingIRQ(vector_number); 		/* Clear pending interrupt register */
    	NVIC_EnableIRQ(vector_number); 				/* Enable required Interrupt */
    }
    
    /*********************************************************************************************** * * @brief PIT_CH1_IRQHandler - PIT CH1中断程序 * @param none * @return none * ************************************************************************************************/
    void PIT_CH1_IRQHandler (void)
    { 
    	PIT_TFLG1 |= PIT_TFLG_TIF_MASK; /* Clear PIT1 flag */
    
    	timer1sFlag = 1;
    }
    
    void UART_Init(void)
    { 
    	SIM_SCGC |= SIM_SCGC_UART0_MASK; /* Enable bus clock in UART0 */
    	UART0_BDH = 0; /* One stop bit*/
    	UART0_BDL = 130; /* For 9600 baud: baud divisor=20M/9600/16 = ~130 */
    	UART0_C1 = 0; /* No parity enable,8-bit format*/
    	UART0_C2 |= UART_C2_TE_MASK; /* Enable Transmitter*/
    	UART0_C2 |= UART_C2_RE_MASK; /* Enable Receiver*/
    	//UART0_C2 |= UART_C2_RIE_MASK; /* Enable Receiver interrupts*/
    	SIM_PINSEL |= SIM_PINSEL_UART0PS_MASK; /* UART0_RX and UART0_TX are mapped on PTA2 and PTA3 */
    }
    
    /* Function to Transmit single Char */
    void UART_Transmit_Char(char send)
    { 
    	while((UART0_S1 & UART_S1_TDRE_MASK)==0); /* Wait for transmit buffer to be empty */
    
    	(void)UART0_S1; /* Read UART0_S1 register to clear TDRE */
    
    	UART0_D = send; /* Send data */
    }
    
    /* Function to Transmit whole string */
    void UART_Transmit_String(char data_string[])
    { 
    	int i = 0;
    
    	while(data_string[i] != '\0')
    	{ 
    		/* Send chars one at a time */
    		transmit_char(data_string[i]);
    		i++;
    	}
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlaW1lbmcxMTY_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200630140223717.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2ZlaW1lbmcxMTY=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[Link 1]: https://blog.csdn.net/GSH_Hello_World/article/details/78451281