ARM实验报告.doc

微机原理实验报告

实验名称： UART实验
院 系：物理与机电工程学院
专业班级： 08电子信息工程
学 号： 2008041504
学生姓名： 封宇莹
指导教师： 涂二生
完成时间： 2011年4月26
报告成绩：

评阅意见：

评阅教师 日期

UART实验
一、实验目的
通过实验，掌握URAT 中断程序设计，能够理解发送FIFO 和接收FIFO 的功能。
二、实验设备
电脑一台，ARM7实验开发板，AXD仿真软件
三、实验内容
使用串口 UART0 接收上位机发送的数据。使能UART0 的FIFO 进行数据发送/接收，
接收采用中断处理方式。程序流程如下图所示：
主程序开始 中断服务程序开始

P0.0、P0.1初始化： 中断处理完了吗
波特率设置；数据格式设置；
允许接收中断；使能FIFO 中断处理结束
读取中断状态寄存器 返回原中断点

ITQ使能中断，
设置中断向量控制器： 根据中断标志 其他类型
分配中断通道号；设置中断服务 判断中断类型 中断，不处理
程序地址；使能UART0中断
接收中断

接收标志rcv_new 读取数据8字节FIFO
置位了吗？ 置位接收标志rcv_new
rcv_new是程序中
定义的全局变量
向UART0发送接收到的数据， 清除UART中断标志
清除rcv标志

四、实验原理
使用查询方式进行通信，CPU必须不停地查询相应的标志位，将会占用CPU很多时间，效率较低；而采用中断方式进行通信，则可以避免这些问题。
UxIIR【3:0】=0110：“奇偶错等错或间断”中断，则从线路状态寄存器中读取状态位，分析具体错误原因，处理。
UxIIR【3:0】=0100：“接收缓冲寄存器就绪”中断，则从接收缓冲寄存器中读取数据插入接收队列。
UxIIR【3:0】=0010：“发送保持寄存器空”中断，则从发送队列中读取数据写到发送保持寄存器中。
UxIIR【3:0】=1100：“字符超时指示”中断，进行处理。
中断服务处理子程序必须判断是否有尚未处理的中断。在处理完当前的中断源类型之后，不能立即退出服务，而应当继续判断UxIIR存器最低位是否为0。如果为0，则表示还有尚未处理的中断，应当继续根据UxIIR【3:0】判断中断源类型，进行处理；直到UxIIR的最低位为1，最后发送中断结束命令结束中断服务处理程序。
1．寄存器描述
UART0 包含10 个8 位寄存器，如下表所示。除数锁存访问位(DLAB)位于U0LCR 的
bit7，它使能对除数锁存的访问。

其中，寄存器U0RBR 与U0THR 是同一地址，但物理上是分开的，读操作时为U0RBR，
而写操作时为U0THR；寄存器U0DLL 与U0RBR/U0THR、U0DLM 与U0TER 具有同样的
地址，如果要访问U0DLM、U0DLL，除数访问位DLAB 必须为1，若要访问U0RBR/U0THR、
U0TER，则除数访问位DLAB 必须为0。U0DLM 和U0DLL 寄存器是波特率发生器的除数
锁存器，用于设置合适的串口波特率；U0RBR 为数据接收缓冲，用于读取接收到的数据，
若FIFO 使能，串口接收到的数据会压入FIFO 缓冲；U0THR 为发送保存，向此寄存器写入数据时，将会引起串口数据发送，若FIFO 使能，则数据会压入FIFO 缓冲。
通过线控制寄存器 U0LCR 设置串口工作模式，而U0FCR 则用于FIFO 使能或复位操作；
当接收或发送数据时，会产生相应的状态标志位(U0IER)；通过对U0IER 进行设置，可实现
串口的发送、接收、出错中断等。U0IER 中的位0 为接收中断使能，位1 为发送中断使能，
位2 为线状态中断使能(通信出错中断使能)，若不使能相应的中断，则对应的中断标志不会
产生，此时可以通过U0LSR 读取串口的状态判断串口操作是否完成或是成功。
附表：

2．波特率的计算
波特率的除数计算如下：
rUBRDIV0=( (int)(mclk/16./baud + 0.5) -1 )
五、实验操作步骤
1、在PC 机上运行Ｗindows 自带的串口通信程序超级终端程序，或者其他串口通信程
序。
2、通过PC 机键盘输入字符，可以看到相应的字符显示在超级终端程序主窗口中，按
回车
3、通过PC 机键盘输入字符，可以看到相应的字符显示在超级终端程序主窗口中，按
回车，所有的字符同时显示出来。如下图所示。
六、实验程序
/****************************************Copyright(c)**************************************************
** Guangzou ZLG-MCU Development Co.,LTD.
** graduate school
**
**
**--------------File Info-------------------------------------------------------------------------------
** File name: main.c
** Last modified Date: 2004-09-16
** Last Version: 1.0
** Descriptions: The main() function example template
**
**------------------------------------------------------------------------------------------------------
** Created by: Chenmingji
** Created date: 2004-09-16
** Version: 1.0
** Descriptions: The original version
**
**------------------------------------------------------------------------------------------------------
** Modified by: Chenxibing
** Modified date: 2005-01-17
** Version:
** Descriptions: UART0通讯实验，中断方式，使用FIFO。
**
********************************************************************************************************/
#include "config.h"

/* 定义串口模式设置数据结构 */
typedef struct UartMode
{
uint8 datab; // 字长度，5/6/7/8可选
uint8 stopb; // 停止位，1/2可选
uint8 parity; // 奇偶校验位，0-无校验,1-奇校验,2-偶校验
}UARTMODE;

uint8 rcv_buf[8]; // UART0数据接收缓冲区
volatile uint8 rcv_new; // 接收新数据标志

/*
*********************************************************************************************************
** 函数名称 ：IRQ_UART0()
** 函数功能 ：串口0接收中断服务程序
** 入口参数 ：无
** 出口参数 ：无
*********************************************************************************************************
*/
void __irq IRQ_UART0 (void)
{
uint8 i;

if ((U0IIR & 0x0F) == 0x04)
rcv_new = 1; // 设置接收到新的数据标志
for (i=0; i<8; i++)
{
rcv_buf[i] = U0RBR; // 读取FIFO的数据，并清除中断
}
VICVectAddr = 0x00; // 中断处理结束
}

/*
*********************************************************************************************************
** 函数名称 ：UART0_SendByte()
** 函数功能 ：向串口0发送1字节数据
** 入口参数 ：dat 要发送的数据
** 出口参数 ：无
*********************************************************************************************************
*/
void UART0_SendByte (uint8 dat)
{
U0THR = dat; // 要发送的数据
}

/*
*********************************************************************************************************
** 函数名称 ：UART0_SendBuf()
** 函数功能 ：向串口发送8字节数据
** 入口参数 ：无
** 出口参数 ：无
*********************************************************************************************************
*/
void UART0_SendBuf (void)
{
uint8 i;

for (i=0; i<8; i++)
UART0_SendByte(rcv_buf[i]);
while ((U0LSR & 0x20) == 0); // 等待数据发送完毕
}

/*
*********************************************************************************************************
** 函数名称 ：UART0_Init()
** 函数功能 ：串口初始化，设置工作模式和波特率。
** 入口参数 ：baud 波特率
** set 模式设置(UARTMODE数据结构)
** 出口参数 ：1-初始化成功, 0-初始化失败
*********************************************************************************************************
*/
int8 UART0_Init (uint32 baud, UARTMODE set)
{
uint32 bak;

/* 参数过滤 */
if ((baud ==0 ) || (baud > 115200)) return (0);
if ((set.datab <5) || (set.datab > 8)) return (0);
if ((set.stopb == 0) || (set.stopb > 2)) return (0);
if (set.parity > 4) return (0);

/* 设置串口波特率 */
U0LCR = 0x80; // DLAB = 1
bak = (Fpclk >> 4) / baud;
U0DLM = bak >> 8;
U0DLL = bak & 0xFF;

/* 设置串口模式 */
bak = set.datab - 5; // 设置字长
if (set.stopb == 2) bak |= 0x04; // 判断是否为2位停止位

if (set.parity != 0)
{
set.parity = set.parity - 1;
bak |= 0x08;
}
bak |= set.parity << 4; // 设置奇偶校验

U0LCR = bak;

return (1);
}

/*
*********************************************************************************************************
** 函数名称 ：main()
** 函数功能 ：从串口UART0接收字符串"ABCDEFGH"，并发送回上位机显示。
** 调试说明 ：需要PC串口显示终端软件如EasyARM.exe。
*********************************************************************************************************
*/
int main (void)
{
UARTMODE set;

set.datab = 8;
set.stopb = 1;
set.parity = 0;

rcv_new = 0;

PINSEL0 = 0x00000005; // 设置I/O连接到UART0

UART0_Init(115200, set); // 串口初始化
U0FCR = 0x81; // 使能FIFO，并设置触发点为8字节
U0IER = 0x01; // 允许RBR中断，即接收中断

IRQEnable(); // 使能IRQ中断
/* 使能UART0中断 */
VICIntSelect = 0x00000000; // 设置所有的通道为IRQ中断
VICVectCntl0 = 0x20 | 0x06; // UART0分配到IRQ slot0，即最高优先级
VICVectAddr0 = (uint32)IRQ_UART0; // 设置UART0向量地址
VICIntEnable = 1 << 0x06; // 使能UART0中断

while (1)
{ *pt_str=Uart_Getch();//从超级终端接收字符
Uart_SendByte(*pt_str);
if(*pt_str==0x0D)//判断是否是回车
{
if(pt_str!=str)
{
Uart_SendByte(CR[0]);//换行
pt_str=str;
while(*pt_str!=0x0D)
{
Uart_SendByte(*pt_str);//显示接收到的字符
pt_str++;
}
pt_str=str;
}
Uart_SendByte(CR[0]);//换行
Uart_Printf(str_send);
}
else
pt_str++;
};
Uart_Printf( "\n\t OK!!!\n" );
}
return 0;
}
/*********************************************************************************************************
** End Of File
********************************************************************************************************/
七、心得体会
这次试验首先掌握URAT 中断程序设计，并理解发送FIFO 和接收FIFO 的功能。
在实验过程中，发现了程序中的基础错误，使得试验不能顺利进行，再同学的指导下发现了错误并改正终于顺利的出了实验结果。
再下次试验中对于程序的设计会更加细心，避免此次错误的产生。