218s新光盤fm3應(yīng)用筆記uart

1、LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.FM332 位微控制器系列MB9A/ MB9BUART應(yīng)用筆記MCU-AN-20131501第 1頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.版本歷史：第 2頁共 16頁版本日期作者審核描述1.02013/8/23微控事業(yè)部創(chuàng)建第一版LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.目錄第 1 章：簡介4UART 模塊簡介4UART 收/發(fā)數(shù)據(jù)格式4富士通的 UART 的主要特點(diǎn)4UART 主要數(shù)據(jù)格式和連線方式4. 5第 2 章：UART 具體控制以及疑難點(diǎn)UART 基本操作流程（以下參考）：5例程中程序流程圖6例程所用到得庫函數(shù)

2、(庫 V1.0)9UART 的寄存器一覽12UART 中 FIFO 的設(shè)置12UART 工作模式 113UART 波特率的設(shè)置142.12.22.32.42.52.62.7第 3 章：總結(jié)16第 3頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.第 1 章：簡介1.1UART 模塊簡介FM3 微控制器的 UART 模塊提供了與外部設(shè)備進(jìn)行通用的異步串行通信的功能，支持 5 - 9 位的數(shù)據(jù)收發(fā)，可以設(shè)定不同的波特率，支持雙向通信功能(正常模式)、主控/從動型通信功能(多處理器模式:支持主控/從動)?？墒褂?NRZ 或者 Inv-NRZ 的信號格式，有最多到 128*9 位的 FIF

3、O，并且可以使用 DMA 協(xié)助收發(fā)，對于出錯處理方面，可以幀錯誤，超限錯誤，奇偶校驗(yàn)錯誤，同時提供了豐富的中斷源，包括：接收中斷，發(fā)送中斷，發(fā)送 FIFO 中斷，DMA 傳輸中斷等。該模塊的工作時鐘由 APB2 提供。UART 收/發(fā)數(shù)據(jù)格式收/發(fā)數(shù)據(jù)必須從起始位開始，收/發(fā)指定的數(shù)據(jù)位長，至少以 1 個停止位完成。數(shù)據(jù)傳輸方向(LSB 優(yōu)先或 MSB 優(yōu)先)取決于串行模式寄存器(SMR)的 BDS 位。存在奇偶時，奇偶位通常放在最后一個數(shù)據(jù)位和第一個停止位之間。工作模式 0 (正常模式)時，可選擇有無奇偶位。工作模式 1 (多處理器模式)時，不添加奇偶位而是添加 AD 位。富士通的 UART

4、 的主要特點(diǎn)16 字節(jié)的發(fā)送和接收 FIFO(長度可編程)獨(dú)立的發(fā)送和接收 UART 控制可編程的內(nèi)置波特率發(fā)生器支持硬件流控制可選擇的錯誤檢測功能需要注意的是，UART 具有 8 各通道，但只有通道 4 具有硬件流控制，此外，MB9BF218S 的 0-3 通道無FIFO,4-7 通道有每通道 16 字節(jié)的 FIFO.1.4UART 主要數(shù)據(jù)格式和連線方式UART 主要由以下數(shù)據(jù)格式和連線方式：UART 數(shù)據(jù)的基本格式通常由一個起始位，若干數(shù)據(jù)位，奇偶校驗(yàn)位（可以沒有）和若干停止位組成，請參見下圖：以 8 位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)位，1 位停止位數(shù)據(jù)為例：以 8 位數(shù)據(jù)位，有奇偶校驗(yàn)位，2 位停

5、止位數(shù)據(jù)為例：由于 UART 使用異步通信機(jī)制，所以不需要Clock 信號進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，典型連接方法如下：第 4頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.第 2 章：UART 具體控制以及疑難點(diǎn)2.1UART 基本操作流程（以下參考）：其中配置 UART 模式的流程：注意 1：在配置波特率時請參考Dedicated Baud Rate Generator章節(jié)確認(rèn)能夠設(shè)置的最大波特率和相關(guān)誤差值第 5頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.注意 2：如果需要使用 FIFO 和 DMA 功能，需另外配置相關(guān)寄存器，以上示例流程暫未添加注意 3：使用 FM3 的

6、 UART 功能前，一定要將相應(yīng)的 IO 管腳配置為 SOT 和 SIN，有關(guān)這個部分請參考 IO相關(guān)介紹和 API 說明收發(fā)處理流程（參考）：接收（輪詢模式為例）：發(fā)送（輪詢模式為例）：2.2 例程中程序流程圖例程：通過查詢方式實(shí)現(xiàn) UART 通信，基本操作流程基本同上 UART 基本操作流程，再次把接口程序羅第 6頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.列如下:例程二：用中斷的方式實(shí)現(xiàn) UART 通信,IOM F S _ UA RTS e t UA RTM o d e ( ) M F SUA RT S O E ()c o u n t = 0 , TXS TA R Ts

7、iz e,YES P Cc o u n ts iz e ?NO ( TD R )圖表 1 UART 中斷法發(fā)送流程圖第 7頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.,IOM F S _ UA RTS e t UA RTM o d e ( ) M F SUA RT S O E ()c o u n t = 0 , TXS TA R Ts iz e,Y E S c o u n ts iz e ?NO R D R ()圖表 2 UART 中斷法接收流程圖例程三：用 FIFO 實(shí)現(xiàn) FM3 與 PC 的通信,IOM F S _ U A R T S e t U A R T M o d e

8、 ( ) M F SU A R T S O E ()F IF O,F IF Oc o u n t = 0 , T X S TA R Ts i z e,Y E S c o u n ts i z e ?N O 圖表 3 FIFO 中斷法發(fā)送流程圖第 8頁共 16頁( T D R )n u mn u mF IF Os i z e - c o u n tP CP CF M 3LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.,IOMFS_UARTSetUARTMode( ) MFS UARTSOE()FIFOF FO,FIFOcount=0,TXSTARTsize,PC FM3( F FO FIFO)Y

9、EScountsize?NOF FO RDRnumnumFIFO,F FO圖表 4 FIFO 中斷法 UART 通信使用以上例程的時候請務(wù)必注意，打開 PC 的串口助手，設(shè)定對應(yīng)的通信模式，以便于觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.3 例程所用到得庫函數(shù)(庫 V1.0)第 9頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.第 10頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.第 11頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.2.4UART 的寄存器一覽2.5UART 中 FIFO 的設(shè)置FIFO 設(shè)置代碼配置 FIFO 的模式，包括配置 FIFOSEL,FIFOByt

10、e1 和 FIFIOByte2.一定要只有復(fù)位下，才能完成 FIFO 的初始化。如果該位為1，則初始化 FIFO1 的狀態(tài)。一定要使能 FIFO 中斷第 12頁共 16頁UARTConfigFIFO(IO_MFS_CH, &tUARTFIFOConfigT);/詳細(xì)見例程MFS_UARTResetFIFO1(IO_MFS_CH);MFS_UARTEnableFIFO1(IO_MFS_CH);LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.2.6UART 工作模式 12.6.1 UART 工作模式 1 的數(shù)據(jù)格式圖表 5 UART 模式 1 下傳輸數(shù)據(jù)格式說明：工作模式 1 時，可檢測超時錯誤、

11、成幀錯誤。無法檢測奇偶錯誤。結(jié)合下圖可以看出 AD 位為“1”表示地址，AD 位為“0”表示數(shù)據(jù)。圖表 6 UART 工作模式 1 下數(shù)據(jù)傳輸形式2.6.2 UART 工作模式 1 下程序的設(shè)計流程第 13頁共 16頁LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.注意事項(xiàng)：工作模式 1 (多處理器模式)時，變?yōu)?7 位, 8 位長的工作模式，已接收的 AD 位保存到 D8 位2.7UART 波特率的設(shè)置可通過 BGR1 的 EXT 位來決定任意一個 UART 的收/發(fā)時鐘源。EXT:外部時鐘選擇位表格 1 外部時鐘選擇位兩個 15 位的重載計數(shù)器由波特率生成寄存器 1,0（BGR1，BGR0

12、）設(shè)定。以下是波特率的計算公式：下面舉個例子：總線時鐘為 16MHz，使用時鐘，波特率為 19200bps 時的計算如下:第 14頁共 16頁V :重載值 b：波特率 ：總線時鐘頻率、外部時鐘頻率V = /b-1Bit說明0使用時鐘1使用外部時鐘LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.重載值:V = (16 x 1000000)/19200 1 =832因此，波特率為:b = (16 x 1000000)/(832 + 1) = 19208bps利用Fujitsu-M3 驅(qū)動庫配置 UART 的方法是采用函數(shù) MFS_UART0ConfigMode(u8_t Ch,MFS_UART0M

13、odeConfigT *pModeConfig) ， 第一個參數(shù): Ch( 通道選擇) ， 第二個參數(shù)： MFS_UART0ModeConfigT 型的結(jié)構(gòu)體變量。以 MB9BF218S 的 UART0 為例，設(shè)置波特率為 115200、數(shù)據(jù)位 8、停止位、無校驗(yàn)的方法如下：第 15頁共 16頁sic MFS_UARTModeConfigT tUARTModeConfigT =115200,/波特率UART_DATABITS_8,/數(shù)據(jù)位UART_STITS_1,/停止位UART_PARITY_NONE,/無校驗(yàn)UART_BITORDER_LSB,/發(fā)送低位UART_NRZ,/非歸零碼;LSD MCU TECHNOLOGY CO.,.第 3 章：總結(jié)UART 是一個典型的異步通信方式，通信的雙方有各自獨(dú)立的工作時鐘，實(shí)際的傳輸速率需由雙方事先約定，或者采用流控方式進(jìn)行同步。在這