-
نوشته شده توسط علیرضا نجفی
قطعات سری LPC2xxx در حال حاضر دارای دو واحد UART می باشند.روش استفاده از هر دوواحد به یک صورت می باشد با این تفاوت که UART2 دارای سیستم پشتیبانی از سیستم ارتباطی مودم می باشد.هردو واحد از استاندارد صنعتی 550 پیروی میکنند و هردو واحد دارای تولید کننده نرخ انتقال و دارای16 بایت بافر انتقال و دریافت از نوع FIFO می باشند.
مقدار دهی اولیه واحدUART به صورت زیر می باشد:
Void init_serial(void) /*Initialize Serial Interface */
{
PINSEL0 = 0X00050000; /*Enable RxD1 and TxD1
*/
U1LCR =0x00000083; /*8 bits, no parity , 1 stop bit
*/
U1DLL = 0x000000c2; /*9600 Baud Rate @ 30MHz VPB Clock
*/
U1LCR = 0x00000003; /*DLAB = 0
*/
{
ابتدا بلوک انتخاب پین برای سوئیچ از حالت GPIO به حالت عملکرد UART با مقدار مناسب برنامه ریزی شود. سپس با استفاده از رجیستر کنترل خط(LCR) واحد UART برای تنظیم فرمت انتقال کاراکترها تنظیم می شود.
در مثال ما فرمت کاراکترها به صورت 8 بیتی بدون بیت توازن و با یک بیت توقف تنظیم شده است دررجیستر LCR یک بیت اضافی به نام DLAB وجود دارد که برای فعال کردن لچ مقسم نرخ سرعت استفاده می شود که به منظور برنامه ریزی تولید کننده نرخ انتقال این بیت باید ست شود.
تولید کننده نرخ سرعت انتقال یک مقسم 16بیتی می باشد که با تقسیم Pclk بر آن برای کلاک واحد UART که باید 16 برابر نرخ سرعت باشد بدست می آید.بنابراین فرمول استفاده شده برای محاسبه نرخ سرعت UART به صورت زیر می باشد:
Divisor = Pclk/16 x BAUD
که با کلاک 30 مگاهرتز داریم:
Divisor = 30,000,000/16 x 9600 = (approx) 194 or 0Xc2
این فرمول نرخ واقعی 9665 را به ما می دهد و اغلب غیرممکن است که یک نرخ انتقال دقیق برای uart بدست آورد اما این واحد می تواند با خطای %5 نیز کار کند. بنا براین شما مقداری انحراف در زمانبندی UART خواهید داشت اگرم لاز داشته باشید که مقدار Pclk را به طور دقیق برای زمانبندی واحدهای جانبی دیگر مانند CAN تنظیم کنید.مقدار مقسم در دو رجیستر نگه داشته می شود ،لچ قسمت MSB مقسم (DLM) و لچ قسمت LSB مقسم (DLL).هشت بیت اول هر رجیستر نصف مقدار مقسم را همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است نگه می دارد. سرانجام بیت DLAB در رجیستر LCR باید برای محافظت از مقدایر رجیسترهای مقسم به مقدار صفر برگردد.
یکبار که واحد UART مقدار دهی اولیه شود کاراکترها می توانند با نوشتن در رجیستر نگه دار انتقال منتقل شوند. به طور مشابه کاراکترها می توانند با خواندن از رجیستر بافر دریافت خوانده شوند.در واقع هر دو این رجیسترها مکان یکسانی در حافظه اشغال می کنند.نوشتن یک کاراکتر،کاراکتر را در رجیستر انتقال FIFO قرار می دهد و خواندن از این مکان یک کاراکتر را از رجیستر دریافت FIFO بار می کند.
روشی که در زیر نشان داده شده است نحوه ارسال و دریافت کاراکتر را نشان می دهد.
int putchar (int ch) /* Write character to Serial Port */
{
if (ch == '\n') {
while (!(U1LSR & 0x20));
U1THR = CR; /* output CR */
}
while (!(U1LSR & 0x20));
return (U1THR = ch);
}
int getchar (void) /* Read character from Serial Port */
{
while (!(U1LSR & 0x01));
return (U1RBR);
}
توابع ()Putchar و ()Getchar برای نوشتن و خواندن یک کاراکتر منفرد توسط UART استفاده می شود.این درایورهای سطح پایین به وسیله توابع STDIO در نرم افزار Keil مانند ()printf و ()scanf فراخوانی می شوند.بنابراین اگر شما می خواهید از I/O های استاندارد به عنوان UART برای کار با LCD و KEYPAD استفاده کنید این توابع را برای پشتیبانی از ارسال و دریافت یک کاراکتر به ورودی و خروجی قطعه مورد نظر باید بازنویسی کنید.هردو تابع()putchar و ()getchar رجیستر وضعیت ارتباط (LSR) را برای چک کردن خطاهای UART و چک کردن وضعیت FIFO های ارسال و دریافت بررسی می کنند.
واحد UART دارای یک کانال وقفه در VIC می باشد اما دارای سه منبع وقفه است.وقفه UART می تواند به وسیله تغییر در رجیستر وضعیت خط تولید شود.بنابراین اگر یک شرایط خطا اتفاق بیافتد یک وقفه تولید می شود و LSR می تواند خوانده شود تا علت خطا مشخص شود. دو منبع باقی مانده تولید وقفه،وقفه ارسال و دریافت می باشند. وقفه دریافت به وسیله شروع دریافت کاراکتر دررجیستر RXFIFO اغاز می شود.عمقی که در آن وقفه تریگر می شود به وسیله رجیستر کنترل UART FIFO تعیین می شود.
وقفه دریافت می تواند طوری تنظیم شود که بعد از دریافت 1،4،8 یا 14 کاراکتر تریگر شود.بنایراین اگر وقفه طوری تنظیم شود که هنگامیکه 8 کاراکتر در بافر دریافت هست و 34 کاراکتر ارسال شده است بنابراین چهار وقفه تولید خواهد شد و دو کاراکتر در FIFO باقی خواهد ماند.این کارکترهای باقی مانده سبب بروز وقفه
(character time out indication”(CTI" می شود.وقفه CTI هنگامیکه یک یا چند کاراکتر در FIFO باقی مانده باشد و هیچ فعالیتی برای3.5 تا 4.5 برابر زمان دریافت یک کاراکتر انجام نشود اتفاق می افتد.
FIFO انتقال نیز هنگامیکه رجیستر نگه دار داده انتقالی خالی است و یا هنگامیکه رجیستر شیفت انتقال خالی است تولید یک وقفه می کند.
UART1 نیز ساختاری مانند UART0 دارد اگرچه امکانات بیشتری برای کنترل حالت عملکرد مودم دارد. UART1 دارای پینهای اضافی برای پشتیبانی از رابط مودم کامل می باشد.(CTS,DCD,DSR,DTR,RI,RTS) .دو رجیستر اضافی نیز به نامهای رجیستر کنترل مودم و رجیستر وضعیت مودم و یک منبع وقفه اضافی برای فراهم کردن وقفه وضعیت ارتباط وجود دارد.
این ویژگی اضافی امکان ارتباط بهینه با یک مودم با تولید یک وقفه هربار که یک تغییر در رجیستر وضعیت مودم اتفاق افتد را به کاربر می دهد.
برنامه ساده زیر کارکتری را دریافت وا مجددا ارسال می کند.
#define CR 0x0D
#include <LPC21xx.H>
void init_serial (void);
int putchar (int ch);
int getchar (void);
unsigned char test;
int main(void)
{
VPBDIV = 0x02; //Divide Pclk by two
init_serial();
while(1)
{
putchar(getchar()); //Echo terminal
}
}
void init_serial (void) /* Initialize Serial Interface */
{
PINSEL0 = 0x00050000; /* Enable RxD1 and TxD1 */
U1LCR = 0x00000083; /* 8 bits, no Parity, 1 Stop bit */
U1DLL = 0x000000C2; /* 9600 Baud Rate @ 30MHz VPB Clock */
U1LCR = 0x00000003; /* DLAB = 0 */
}
int putchar (int ch) /* Write character to Serial Port */
{
if (ch == '\n') {
while (!(U1LSR & 0x20));
U1THR = CR; /* output CR */
}
while (!(U1LSR & 0x20));
return (U1THR = ch);
}
int getchar (void) /* Read character from Serial Port */
{
while (!(U1LSR & 0x01));
return (U1RBR);
}
