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[KL25]Mouse的KL25Z开发板学习：uart之寄存器操作(polling)

Mozie

2015-1-22 21:53:35 12637

本帖最后由 MouseesuoM 于 2015-2-4 17:41 编辑

我记得在GPIO流水灯的时候，是用宏自己定义的寄存器（#define (*(volatile unsigned *) 寄存器的地址)），那个程序是可行的，但是在串口实验中用自己定义的寄存器来进行操作时，每当给UART0_C2赋值的时候，程序就跳转到启动代码（.S文件）中的 HardFault_Handler 自己也琢磨了好几天始终不明白为什么（我会把这个代码上传希望高手能解答一下）。所以也就放弃了自己定义寄存器的想法。而是转用别人定义的寄存器来操作的。下面进入主题，当然自己在编写代码过程中也遇到很多问题，希望各位好友知道的能给解答一下。
（一）
其实KL25芯片许多引脚都可以用来当做串口的输入输出：PA1 PA2,PA14 PA15,PD6 PD7 ,PE20 PE21,PE16 PE17,那么你怎么知道这些引脚可以当做串口来使用？而且你是怎么选择使用哪一对来进行编程的？
引脚的复用功能（所谓复用就是除了普通的GPIO的输入输出功能还有额外的功能，比如说今天的串口的发送接收引脚，比如说的用来当做SPI通讯的接收、输出、时钟、片选引脚等），这些功能需要查看数据手册的 10.3.1节 KL25信号复用和引脚列表，那么这些东西就不难知道了。那具体实际需要编程哪个引脚呢？那么就要看原理图了，

从原理图上不难发现是用的PA1 和PA2,自己当时还很傻的用PE20 和P21 来进行编程，真是感觉傻到家了。当然如果要使用PA1 PA2 就是要对着两个引脚初始化，那么要特别注意，在PCR寄存器（引脚控制寄存器中），这两个引脚的控制寄存器的MUX位要设置为010，因为用的是这两个引脚的第二复用功能，所以是010，以此类推，如果用的是第五复用功能（一共是七个），那么就是101了。
（二）
下来，就要确定该怎么编程了，其实我们不难发现，一般串口就那些设置，波特率、起始位、数据位、奇偶校验、流控制等等，一般来说对于我们就足够了。
我们要的是串口0，关于串口0的介绍在数据手册的第39章。
下来卡数据手册：
1、首先第一个寄存器是设置波特率的，他是由两个寄存器（UART0_BDH UART0_BLH）确定的，具体组成是 UART0_BDH 的低5位和 UART0_BLH全部8位共13位构成。（看到这里我也是醉了，cotex-m0到底是多少位的芯片，怎么还能出来8位宽的寄存器了？）
接着往下说，那么不难发现波特率的计算公式
UART 波特率 =UART 模块时钟 / （（ OSR+1 ） *BR
（1）那么第一个问题来了，UART模块时钟是多少？

在数据手册第五章中不难发现 UART0的时钟分配

我们不难发现UART0的时钟源设置由SIM_SOPT2寄存器控制的，我们找到这个寄存器(具体的寄存器大家还是去看数据手册，这里我就不给贴出来)，其中关于UART0的时钟源选择的控制位是D27:D26

D27~26(UART0SRC)—UART0时钟源选择。

为 UART0 发送和接收时钟选择时钟源。00 禁用时钟； 01 MCGFLLCLK 时钟或 MCGPLLCLK/2 时钟； 10 OSCERCLK 时钟； 11MCGIRCLK 时钟。

在本次实验中，我们选择MCGPLL/2，也就是说[D27:D26]为01。

同时该寄存器的D16位也要设置为1。通俗点讲就是到底用哪个时钟为外设提供时钟。这里我们用MCGPLL/2，自然D16要写入1（发现中文数据对这一位的叙述正好写反了。）

那么MCGPLL/2=?,我们在startup_MKL25Z4.s启动代码中不难发现：

LDRR0,=SysytemInit这行代码，具体是什么意思我不清楚还请高人指教，但是大概意思是就是在系复位后，会调用SystemInit函数，那么SystemInit函数在哪呢？-----在system_MKL25Z4.c中，在这个C文件中可以找到SystemInit函数，具体我就不贴出来，这段函数主要是对系统等一些时钟的设置大家想了解可以自己看。

在system_MKL25Z4.c中CLOCK_SETUP选择的是1，

所以调用SystemInit函数后, MCGIRCLK(4000Khz)，MCGPLL(48000Khz)

BUSCLK(24000khz) 。【这里关于时钟的问题，理解是不正确的大家可以参考一下12楼】

所以UART0的模块配置完后是时钟24Mhz。（其实就是BusClock）。

(2)OSR的确定

OSR是由UART0控制寄存器4中的[D4:D0]来确定的，默认的复位值是01111页就是OSR=16。

在本次实验中，波特率115200，所以带入上述的公式，不难确定BR=13(00000 00001101),所以在UART0_BDH的低5位全部写0，而UART0_BLH写入 0x0D即可。

关于UART0_BDH的D5是停止位的选择，我们设置为1位（默认即可），其余两个是关于中断机制的串口通讯我们不用管也是默认。

2、UART0_C1(串口控制寄存器1)

这里我们只需要处理标记的位就可以(具体内容还是看数据手册吧)：

LOOPS:0--采用不同的引脚正常操作UART_TX、 UART_RX

M ：数据位的选择 0对应的是8位模式

PE :奇偶校验 0 不使能

PT :是奇校验还是偶校验（这里不用管默认就可以了）

3、 UART0_C2(串口控制寄存器2)

TE:发送器使能位

RE:接收器使能位

其余位默认即可，不用去设置。

这里在多讲一点，所有关于波特率的设置，控制寄存器的操作设置，必须发送接收器禁止才能设置，一旦使能就不要在操作这些寄存器了。

4、UART0_S1(UART0状态寄存器)

TDRE:复位值是 1,表示发送缓冲器是空的，当向写 UART 数据寄存器（ UART_D），其值变为0 表示发送缓冲器满。

这里我个人认为 TDRE是不会自动置1的，所以还需要在代码中自己操作寄存器实现置1（本人经过试验发现的，如有不对请指正）。

TC:发送完成标志。 1：发送完成。写 UART 数据寄存器（ UART_D）来发送新的
数据，TC 被自动清除变为0。
RDRF:RDRF=0，接收数据寄存器空； RDRF=1，接收数据寄存器满。
其余位默认就可以。
5、UART0_D（UART数据寄存器）
这个没什么好说的了，如果要发送数据，需要向该寄存器写入值。如果接受数据，数据会保存在该寄存器中。在读写该寄存器时，某些寄存器位会自动置位或者清除，这里我就不说了，大家看数据手册就可以。

Polling机制的串口通讯差不多就这些操作就够了。所谓Polling机制就是轮训的机制，不断的查询。
还有建立工程时，用的别人实现的寄存器（好像是周立功用官方库实现的），下载的话大家可以根据这个帖子https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=viewthread&tid=463417，自己随便找个例子修改修改就可了。具体的操作我会在发个帖子。
最后上传下自己的代码
UART2.rar(457.8 KB, 下载次数: 116 )

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2015-1-22 21:53:35　　评论 淘帖0 举报

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21个讨论

0 哈哈奋斗打算发发呆

2015-1-22 21:55:04 评论举报来自 2# Mozie

0 本帖最后由 MouseesuoM 于 2015-1-22 23:08 编辑怎么就发了四篇真是醉了这网速让人捉急

2015-1-22 22:10:27 评论举报来自 3# Mozie

0 这是哪个有问题的代码大家可以研究研究到底是什么问题 UART.rar(3.13 MB, 下载次数: 5 )

2015-1-23 09:01:12 评论举报来自 4# Mozie

0 哈哈我们真有默契。真是详细到没话说啊~支持顶一个~

2015-1-22 23:52:25 评论举报 4^# 林璟怡

0 说的详细

2015-1-24 09:32:47 评论举报 5^# 丁剑峰

0 LDR R0, =SystemInit 将SysytemInit地址加载进R0中 BLX R0 BLX是带返回的跳转，并且能够切换指令集，跳转到Thumb状态

2015-2-3 17:17:23 评论举报 6^# 悠悠飞雪

0 悠悠飞雪发表于 2015-2-3 17:17 LDR R0, =SystemInit 将SysytemInit地址加载进R0中 BLX R0 谢谢大神指点

2015-2-4 09:39:34 评论举报 7^# Mozie

0 当 CLOCK_SETUP=1 SystemInit()函数初始化后,MCGPLLCLK=96MHz的除以2是48MHz。所以UART0的时钟源频率是48MHz并不是楼主说的BuslClock24MHz。我说你的代码怎么选择115200的波特率接收不对呢

2015-2-4 11:12:49 评论举报 8^# 金鑫

0 为啥我的可以？

2015-2-4 12:40:07 评论举报 9^# Mozie

0 Bungy 发表于 2015-2-4 11:12 当 CLOCK_SETUP=1 SystemInit()函数初始化后,MCGPLLCLK=96MHz的除以2是48MHz。所以UART0的时钟源频率是48 ... 为啥我的可以了?

2015-2-4 12:40:25 评论举报 10^# Mozie

0 MouseesuoM 发表于 2015-2-4 12:40 为啥我的可以了? 您好楼主！我刚才看了下你的SystemInit()函数你的MCG->C5寄存器的值是0x03，晶振时钟8MHz经4分频后变成2MHz进入PLL,然后又经过24倍的倍频输出也就是48MHz了，所以MCGPLLCLK/2= 24MHz了。而我的MCG->C5是0x01，是2分频所以比你的大二倍了。

2015-2-4 16:49:54 评论举报 11^# 金鑫

0 Bungy 发表于 2015-2-4 16:49 您好楼主！我刚才看了下你的SystemInit()函数你的MCG->C5寄存器的值是0x03，晶振时钟8MHz经4分频后变成 ... 大神，真心的，也就是说其实波特率不是 busclock,我文章里面写的也不对，当时也没想那么多，参考别人的资料大多都是busclock，所以自己写的也不对。MCGPLL/2和busclock完全是两码事。关于具体的时钟的频率，还得具体参考System_init();这个函数

2015-2-4 17:29:14 评论举报 12^# Mozie

0 MouseesuoM 发表于 2015-2-4 17:29 大神，真心的，也就是说其实波特率不是 busclock,我文章里面写的也不对，当时也没想那么多，参考别人的 ... 大神我是实在不敢当，我也是看了半天手册才看明白的。呵呵共同进步呗！

2015-2-4 17:46:30 评论举报 13^# 金鑫

0 Bungy 发表于 2015-2-4 17:46 大神我是实在不敢当，我也是看了半天手册才看明白的。呵呵共同进步呗！ ... 哪你怎么确定经过PLL是24倍频

2015-2-4 20:14:30 评论举报 14^# Mozie

0 MouseesuoM 发表于 2015-2-4 20:14 哪你怎么确定经过PLL是24倍频看MCG->C6寄存器的0~4位 123.png(65.7 KB, 下载次数: 24)

2015-2-5 08:25:16 评论举报 15^# 金鑫

0 Bungy 发表于 2015-2-5 08:25 看MCG->C6寄存器的0~4位恩恩谢谢啦我一直以为这个是个分频因子原来是倍频的

2015-2-5 09:24:48 评论举报 16^# Mozie