一：中斷方式的串口編程

1.用中斷方式編寫串口程序由那幾部分組成

2.硬件上的支持

1>UART0 發送FIFO緩沖區

A．UART0含有1個16字節的發送FIFO緩沖區

B．U0THR是UART0發送FIFO的最高字節

C．UART的發送FIFO是一直使能的

2>UART0接收FIFO緩沖區

A. UART0含有一個16字節的接收FIFO緩沖區。

B. 軟件設置接收FIFO緩沖區的觸發字節。

3> 中斷接口:UART0的中斷接口包含中斷使能寄存器(U0IER)和中斷標識寄存器(U0IIR)。

第一：U0IIR：提供狀態碼用于指示一個掛起中斷的中斷源和優先級。

第二：U0IER可以控制UART0的4個中斷源。

4> UART0有4個中斷源：

A. RLS(接收線狀態)中斷：

(1) 優先級最高

(2) 它在以下條件發生時產生錯誤

第一：幀錯誤（FE）

第二：溢出錯誤（OE）

第三：奇偶錯誤（PE）

第四：間隔中斷（BI）

注：可以通過查看U0LSR[4:1]中的值看到產生該中斷的錯誤條件，讀取U0LSR寄存器時清除該中斷。

B. RDA（接收數據可用）中斷：

(1)與CTI中斷并列第二優先級。

(2)在以下情況觸發中斷：

第一：當接收的有效數據到達接收FIFO設置寄存器(U0FCR)中設置的觸發點時，RDA被激活。當接收FIFO中的有效數據少于觸發點時，RDA復位。

第二：中斷過程：

1>  移位寄存器(U0RSR)從RxD引腳接收串行數據后，送入接收FIFO中

2>  當接收FIFO中的有效數據數量達到預定的觸發點時，置位RDA中斷。

3>  從U0RBR寄存器中讀取FIFO中最早到達的數據，當FIFO中的有效數據小于觸發點時，清零RDA中斷。

C.  CTI(字符超時指示)中斷

(1) 優先級為2.

(2) 在以下情況發生中斷:

當接收FIFO中的有效數據少于預定的觸發點數量時，如果在一定時間內仍沒有接收到新的數據，那將觸發該中斷。

(3) 上面的時間指的是：3.5~4.5個字節所需要的時間。

(4)  對接收FIFO的任何操作都會清零該中斷標志。

(5) 中斷過程：

第一：移位寄存器(U0RSR)從RxD0引腳接收串行數據后，送入接收FIFO中。

第二：當接收FIFO中的有效數據少于觸發個數，但如果長時間沒有數據到達，則觸發CTI中斷。

第三：從U0RBR中讀取接收FIFO中的數據，或者有新的數據送入接收FIFO，都將清零CTI中斷。

注：3.5~4.5個字節的時間：指在串口當前的波特率下，發送3.5~4.5個字節所需要的時間。

當接收FIFO中存放多個數據，從U0RBR讀取數據，但是沒有讀完所有數據，那么在經過3.5~4.5個字節的時間后觸發CTI中斷。

D.  THRE(發送)中斷

(1) 優先級為第三級優先級。

(2) 當FIFO為空并且在以下情況觸發中斷：

第一：系統啟動時，雖然發送FIFO為空，但不會產生THRE中斷。

第二：在上一次發生THRE中斷后，向發送FIFO中寫入1個字節數據，將在一個字節加上一個停止位后發生THRE中斷

（because:如果發送移位寄存器為空，那么寫入發送FIFO的數據將直接進入發送移位寄存器。此時發送FIFO仍然為空，如果立即產生THRE中斷，就會影響緊接著寫入發送FIFO的數據。所以在發送完該一個字節以及一個停止位后，才產生THRE中斷。）

如果在發送FIFO中有過兩個字節以上的數據，但是現在發送FIFO為空時，將立即觸發THRE中斷。當THRE中斷為當前有效的最高優先級中斷時，往U0THR寫數或者對U0IIR的讀操作，將使THRE中斷復位

我們來看看這些中斷源與存儲器之間的關系：

注：由上圖可知：UART0有4個中斷源：分別是RLS(線狀態)中斷，RDA(接收數據)中斷,CTI(字符超時)中斷，THRE(發送數據)中斷。4個中斷源的優先級如下圖所示：

3.串口中斷接收初始化

1>串口中斷接收初始化流程

l  設置I/O引腳連接到UART0

l  置位除數鎖存位，配置UART0幀數據格式

l  根據波特率計算分頻值

l  設置波特率

l  清除除數鎖存位，并設置工作模式

l  使能FIFO，并設置觸發點

l  允許RBR中斷

注：我們可以發現與輪訓方式相比，中斷方式只是增加了使能FIFO,并設置中斷觸發點和允許RBR中斷兩步。

2>中斷串口初始化需要配置的寄存器

     (與輪循方式配置方法相同的寄存器在此處不在涉及)

l  U0FCR(FIFO控制寄存器)：U0FCR控制UART0 Rx和Tx FIFO的操作。

l  U0IER(中斷使能寄存器)：U0IER用于使能4個UART0中斷源。

3>具體寄存器的配置

(1) U0FCR

A作用：控制UART0 Rx和Tx的操作。

B長度：8位寄存器。

C:每一位的含義：

l  第0位：表示FIFO使能

置1：表示使能對UART0 Rx和Tx的FIFO以及U0FCR[7:1]的訪問。

置0：表示不能使用Rx和Tx的FIFO以及步能對U0FCR[7:1]的訪問。

注：該位的任何變化都將使UART0 FIFO清空。

l  第1位：表示Rx FIFO的復位。

置1：會清零UART0 RxFIFO中的所有字節并復位指針邏輯。該位自動清零。

l  第2位：表示Tx FIFO的復位。

置1：會清零UART0 TxFIFO中的所有字節并復位指針邏輯。改位自動清零。

l  第[5:3]位：保留位，用戶不能對其進行操作。從保留位讀出的值未被定義。

l  第[7:6]位：表示Rx觸發選擇

00：觸發點為0(默認為1字節)

01：觸發點為1(默認為4字節)

10：觸發點為2(默認為8字節)

11: 觸發點為3(默認為14字節)

注：這兩個位決定在激活中斷之前，接收UART0 FIFO必須寫入個字符。

(2) U0IER(中斷使能寄存器)

A 作用：U0IER用于使能4個UART0中斷源

B 長度：8位寄存器

C每一位的含義：

l  第0位：表示RBR中斷使能

置1：使能RDA中斷

置0：禁止RDA中斷

注：U0IEER 第零位使能UART0接收數據可用中斷。它還控制(CTI)字符接收超時中斷。

l  第1位：表示THRE中斷使能

置1：使能THRE中斷

置0：禁止THRE中斷

l  第2位：表示Rx線狀態中斷使能

置1：使能Rx線狀態中斷

置0：禁止RX線狀態中斷

注：U0IER第二位使能UART0 Rx線狀態中斷。該中斷的狀態可從U0LSR[4:1]讀出

l  第[7:3]位：是保留位

注:用戶不能向其寫入1.

4>串口初始化程序：void   UART0_Init(uint32 bps)

4.  中斷初始化

先來看一下UART0和VIC之間的關系：

1>中斷初始化流程：

l  選擇中斷為向量中斷或快速中斷

l  分配中斷通道

l  設置UART0向量地址

l  使能UART0中斷

2>關于ARM中斷編程方法和寄存器的使用在此不做涉及（如果想知道的話，可以看這篇文章http://blog.csdn.net/tigerjb/archive/2010/11/30/6045409.aspx

3>中斷初始化程序：void Interrupt_Init (void)

5.用中斷編寫接收函數

1>  中斷服務函數流程

l  清除串口中斷標識寄存器（U0IIR）

l  清除中斷標志

l  讀取接收FIFO中的數據

2>  中斷函數服務函數中需要配置的寄存器

(1) U0IIR中斷標識寄存器。

l  第0位：表示中斷掛起

置1：表示沒有掛起的中斷

置0：表示至少有一個中斷掛起

l  第[3:1]位：中斷標識，這三位表示了對應UART0 Rx FIFO的中斷。

001：表示發送中斷(THRE)

010:  表示接收數據可用中斷(RDA)

011:  表示接收線狀態中斷(RLS)

110:  表示字符超時中斷(CTI)

l  第[7:4]:是保留位

注：

1.    U0IIR提供的狀態碼可用于指示一個掛起中斷的中斷源和優先級。

2.    在訪問U0IIR過程中，中斷被凍結

3.    如果在訪問U0IIR時，產生了中斷，該中斷被記錄。在下次訪問U0IIR時可以讀出，避免中斷的丟失。

3>  中斷服務函數程序：void   __irq IRQ_UART0(void)

6.總程序：通過上位機給串口發送8字節數據，ARM2200接收到串口數據后，把數據又發送回上位機。

（在用中斷的時候在Startup.S文件中的InitStack子程序中，修改設置系統模式堆棧處的代碼為"MSR CPSR_c,#0x5f"，

測試成功 ，在上面上發送16進制數時，每個之間用空格隔開不加前綴。）

#include "config.h"

uint8 recver_buffer[8];    

uint8 rcv_new;     

/**********************************************************

* 名稱： UART0_Init()

* 功能： UART0初始化(通訊波特率115200，8位數據位，

1位停止位，無奇偶校驗)

* 入口參數： bps     串口波特率

* 出口參數： 無

**********************************************************/

void  UART0_Init(uint32 bps)

{  

    uint16 Fdiv;

    PINSEL0 = 0x00000005;               //設置串口引腳

    U0LCR = 0x83; //置為除數鎖存位，進行配置

    Fdiv = (Fpclk >> 4) / bps;     // 設置波特率

    U0DLM = Fdiv >> 8;

    U0DLL = Fdiv & 0xff;

    U0LCR = 0x03;                      //清除除數鎖存位，并設置工作模式模式

    U0FCR = 0x81;                     // 使能FIFO，并設置觸發點為8字節

    U0IER = 0x01;                     // 允許RBR中斷，即接收中斷

}

/*********************************************************  

* 名    稱：    IRQ_UART0

* 功    能： 串口UART0中斷接收8個字節的數據

* 入口參數： 無

* 出口參數： 無

**********************************************************/ 

void   __irq IRQ_UART0(void)

{   uint8  i;

    if( 0x04 == (U0IIR&0x0F) ) 

    {

     rcv_new = 1; // 設置接收到新的數據標志,并清除中斷標志位

     for(i=0; i<8; i++)

    {

        recver_buffer[i] = U0RBR;       // 讀取FIFO的數據

    }

      VICVectAddr = 0;

     }                           //清除中斷

}  

/**********************************************************

* 名稱：          Interrupt_Init

* 功能：          初始化串口中斷，給串口中斷選擇為向量中斷，

*                 分配向量通道號1給串口                        

* 入口參數：      無

* 出口參數：      無

**********************************************************/

void Interrupt_Init (void)

{

    VICIntSelect = 0x00000000;            // 設置所有通道為IRQ中斷

    VICVectCntl0 = 0x26;        // UART0中斷通道分配到IRQ slot 0，即優先級最高

    VICVectAddr0 = (int)IRQ_UART0;        // 設置UART0向量地址

    VICIntEnable = 0x00000040;            // 使能UART0中斷

}

/**********************************************************

* 名    稱：            UART0_SendByte

* 功    能：            向串口發送字節數據，并等待發送完畢。

* 入口參數：            data              要發送的數據

* 出口參數：            無

**********************************************************/

void   UART0_SendByte(uint8 data)

{

U0THR = data;                 

while(0 == (U0LSR & 0x40));

}

/**********************************************************

* 名稱： UART0_SendBuf()

* 功能： 通過串口發送一幀數據

* 入口參數： *buffer  存放一幀數據

* 出口參數： 無

**********************************************************/

void UART0_SendBuf(uint8 *buffer)

{

uint8 *pbuffer;

    uint8 i;

for(pbuffer = buffer,i = 0;i < 8; i++)

UART0_SendByte(*(pbuffer++));

}

/**********************************************************

* 名稱： main()函數

* 功能： 上位機接收的數據開頭兩個字符為0x10,0x11,

* 則原樣輸出，否次輸出0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27

* 入口參數： *buffer  存放一幀數據

* 出口參數： 無

**********************************************************/

int main (void)

{ 

    uint8 send_buffer[8] ={0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27};  //定義發送幀緩沖區

    UART0_Init(115200);

    Interrupt_Init();

    while(1)

    {

      if(1 == rcv_new)  // 是否已經接收到8 Bytes的數據

      {  

            rcv_new = 0;        // 清除標志

      if(0x10 ==recver_buffer[0] && 0x11 == recver_buffer[1])

      {

      UART0_SendBuf(send_buffer);

      }

          else

      {

      UART0_SendBuf(recver_buffer);

      }

          } 

      }        

     return 0;

}

二.用中斷編寫發送函數

1.中斷初始化

同上和用中斷接收函數時的中斷初始化是一樣的

2.串口初始化

 1>串口初始化流程：

l  設置I/O引腳連接到UART0

l  置位除數鎖存位，配置UART0幀格式

l  根據波特率計算分頻值

l  設置波特率

l  清除除數鎖存位，并設置工作模式

l  使能FIFO，并使TxFIFO復位

l  使能THRE中斷

  2>串口初始化函數:void   UART0_Init(uint32 bps)

3.中斷服務函數：

  1>中斷服務函數流程：

l  清除串口中斷標識寄存器

l  清除中斷控制標識寄存器

  2>中斷發送服務函數程序:void   __irq IRQ_UART0(void)

4.用串口中斷發送函數的總程序：通過上位機給串口發送8字節數據，ARM2200接收到串口數據后，用中斷方式把數據又發送回上位機。

#include "config.h"

uint8 recver_buffer[8];    

uint8 rcv_new;     

/****************************************************************************

* 名稱： UART0_Init

* 功能： UART0初始化 通訊波特率115200，8位數據位，1位停止位，無奇偶校驗

* 使能TxFIFO,和THRE中斷

* 入口參數： bps 串口波特率

* 出口參數： 無

****************************************************************************/

void  UART0_Init(uint32 bps)

{

    uint16  Fdiv;

    PINSEL0 = (PINSEL0 & ~(0xf) | 0x05) ;        //設置UART0的引腳

    U0LCR = 0x83;                                //置位除數鎖存位，配置UART0幀格式

    Fdiv = (Fpclk>>4)/bps;                       //根據波特率計算分頻值