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@comzyh 2015-07-03T21:16:30.000000Z 字数 4107 阅读 2005

嵌入式系统大作业实验报告

Author : 张永辉
[TOC]

引脚定义

使用GPIO_H 中的两个引脚作为串口通信RX 和 TX端

数据读写宏定义:

  1. #define OUT_TXD_H()    (rGPHDAT |=(1<<2))
  2. #define OUT_TXD_L()    (rGPHDAT &=~(1<<2))
  4. #define GET_RXD_PIN()     (rGPHDAT &(0X08))

由于GPH并没有外部中断功能,我们将GPH3和GPG0并联,利用GPG0的EINT8探测RX的下降沿启动接受

初始化部分

虚拟串口初始化函数:

  1. /*
  2. VirUsart_init 模拟串口初始化函数
  3. 参数:
  4. _baud 波特率
  5. _stop_bit 停止位 0 = 无, 1 = 有
  6. _parity_check 奇偶校验 0 = 无, 1 = 奇校验, 2 = 偶校验
  7. _data_width 数据位 
  8. */
  9. void VirUsart_init(int _baud,int _stop_bit,int _parity_check,int _data_width)
  10. {
  11.     baud = _baud;
  12.     stop_bit = _stop_bit;
  13.     parity_check = _parity_check;
  14.     data_width = _data_width;
  15.     VirUartGPIO_init();
  16. }

接口初始化函数

  1. void VirUartGPIO_init(void)
  2. {
  3.     // 模拟管脚 配置
  4.     rGPHCON = 0;
  5.     rGPHCON |= (0x01 << 4); // GPH2 (TXD0) 输出    GPH3(RXD0) 输入
  6.     rGPHUP |= (1 << 2) | (1 << 3);
  7.     OUT_TXD_H();  // TXD0 高
  8.     //GPG0 EINT8 配置
  9.     rGPGCON = rGPGCON & (~0x1) | 0x2; //GPGCON[1:0] = 10
  10.     //EINT8 下降沿触发
  11.     rEXTINT1 = rEXTINT1 &  (~0x4) | 0x2 ;//EXTINT1[2:0] = 01
  12.     //设置中断服务程序
  13.     pISR_EINT8_23 = (U32)VirUart_RX_ISR;
  14.     //清空 EINTPEND中断请求
  15.     rEINTPEND = 0xffffff;
  16.     rSRCPND = BIT_EINT8_23; //to clear the previous pending states
  17.     rINTPND = BIT_EINT8_23;
  18.     //取消EINT8 中断屏蔽
  19.     rEINTMASK &= ~(1 << 8);
  20.     rINTMSK = ~(BIT_EINT8_23);
  21. }

发送部分

发送由时钟Timer2控制,时钟初始化函数如下

  1. //timer2 发送时钟
  2. void VirUart_Tx_TimerInit()
  3. {
  4.     int time_cnt;
  5.     // 计算计数常数
  6.     time_cnt = PCLK / (1 * 2) / (baud);
  7.     // 设置定时器配置寄存器0
  8.     rTCFG0 = 0; // 预分频数值 为 0
  9.     // 设置定时器配置寄存器1
  10.     rTCFG1 = 0;    // 分割器值 为 0   1/2PLCK
  11.     // 设置计数器
  12.     rTCNTB2 = time_cnt;
  13.     // 设置控制寄存器
  14.     rTCON &= ~(0x1f << 12);
  15.     rTCON |= (0xb << 12);
  16.     rTCON &= ~(2 << 12);
  17.     rINTPND = rINTPND; // 清零
  18.     rINTMSK &= ~BIT_TIMER2;  // 打开 Timer2  中断
  19.     pISR_TIMER2 = (U32)Time2_Tx_Ir;
  20. }

数据发送函数

  1. // 模拟发送数据
  2. void VirUartTxData_task(void)
  3. {
  4.     static unsigned char sendnum = 0;
  5.     static short check;
  6.     static short mask;
  7.     int i;
  8.     switch (flagTx)
  9.     {
  10.     case 0:   // 初始化
  11.         flagTx = 1;
  12.         break;
  13.     case 1:   // 等待起始信号
  14.         if (NewFlagTx > 0)
  15.         {
  16.             mask = (1 << data_width) - 1;
  17.             flagTx = 2;
  18.             VirUart_Tx_TimerInit();
  19.             nCountTxData = 0;
  20.             if (parity_check) // 计算校验位
  21.             {
  22.                 check = NewTxData & mask;
  23.                 for (i =0; i< data_width - 1; i ++)
  24.                     check = (check >> 1) ^ (check & 0x1);
  25.                 if (parity_check == 1) // 奇校验
  26.                     check ^= 0x1;
  27.                 NewTxData |= check << data_width;
  28.             }
  29.             OUT_TXD_L(); // 发送一个低电平 作为起始信号
  30.         }
  31.         break;
  32.     case 2:
  33.         break;
  34.     case 3: // 发送完了
  35.         flagTx = 1;
  36.         NewFlagTx = 0;
  37.         Delay( 100 ) ;
  38.         NewFlagTx = 1;
  39.         NewTxData = sendnum;
  40.         sendnum += 3;
  41.         break;
  42.     }
  43. }

Timer2的中断服务程序(实际发送程序)

  1. void __irq Time2_Tx_Ir(void)
  2. {
  3.     U32 r;
  4.     EnterCritical(&r);
  5.     if (rINTPND == BIT_TIMER2)
  6.     {
  7.         ClearPending(BIT_TIMER2);
  8.         if (nCountTxData >= data_width + (parity_check > 0)) // 发送完成
  9.         {
  10.             flagTx = 3;
  11.             rINTMSK |= BIT_TIMER2;  // 关闭 Timer2  中断
  12.             rTCON =  (rTCON & (~(0x1f << 12))); //关闭 TCNTB2
  13.         }
  14.         else
  15.         {
  16.             if (NewTxData & 0x01)
  17.                 OUT_TXD_H();
  18.             else
  19.                 OUT_TXD_L();
  20.             NewTxData >>= 1;
  21.             nCountTxData ++;
  22.         }
  23.     }
  24.     ExitCritical(&r);
  25. }

接收部分

原理

GPG0 收到下降沿信号(起始位,代表对方开始发送),启动接收定时器

接收定时器(Timer3)周期为波特率对应信号周期的一半

在第3,5,7,9,11,13,15,17次定时器触发时取值,可避开起始位(第一次触发)和边沿信号(偶数次)

接收定时器初始化部分

  1. //timer3 接收时钟 接收管脚 GPH3
  2. void VirUart_Rx_TimerInit(int baud)
  3. {
  4.     int time_cnt;
  5.     //  int time_Prescaler1 = 0;  // 预分频
  6.     //int samples = 10;  // 采样数
  7.     // 计算计数常数
  8.     time_cnt = PCLK / (1 * 2) / (baud * 2);
  9.     // 设置定时器配置寄存器0
  10.     rTCFG0 = 0; // 预分频数值 为 0
  11.     // 设置定时器配置寄存器1
  12.     rTCFG1 = 0;    // 分割器值 为 0   1/2PLCK
  13.     // 设置计数器
  14.     rTCNTB3 = time_cnt;
  15.     // 设置控制寄存器
  16.     rTCON =  (rTCON & (~(0x1f << 16))) | (0x02 << 16); // 更新 TCNTB2
  17.     rTCON =  (rTCON & (~(0x1f << 16))) | (0x09 << 16); // 设置Timer2 自动加载 并启动
  18.     //  rINTPND |=BIT_TIMER3; // 清零
  19.     rINTPND = rINTPND; // 清零
  20.     rINTMSK &= ~BIT_TIMER3;  // 打开 Timer2  中断
  21.     pISR_TIMER3 = (U32)Time3_Rx_Ir;
  22. }

EINT8中断处理程序

EINT8 中断代表GPG0,GPH3 收到下降沿,开始读取工作

  1. void __irq VirUart_RX_ISR(void)
  2. {
  3.     VirUart_Rx_TimerInit(); //启动接收定时器
  4.     RxData = 0; // 清空数据
  5.     nCountRxData = 0;
  6.     Timer3_Tick = 0; // Timer3 Tick 数清零
  7. }

Timer3 中断服务程序

Timer3 在 Timer3_Tick = 3,5,7,9...时接收数据
下面代码完成了数据的接收

  1. void __irq Time3_Rx_Ir(void)
  2. {
  3.     U32 r;
  4.     EnterCritical(&r);
  5.     if (rINTPND == BIT_TIMER2)
  6.     {
  7.         ClearPending(BIT_TIMER2);
  8.         Timer3_Tick ++;
  9.         if (Timer3_Tick >= 3 && (Timer3_Tick & 0x1)) // 在Tick 3,5,7,9....时接收数据
  10.         {
  11.             if(nCountRxData>=data_width + (parity_check > 1)) // 接收完成
  12.             {
  13.                     //flagRx = 3;
  14.                     rINTMSK |= BIT_TIMER3;  // 关闭 Timer3  中断
  15.                     rTCON =  (rTCON &(~(0x1f<<16)));  //关闭 TCNTB3
  16.                     NewRxData = RxData & (1 << data_width); // 接收数据并不需要校验位
  17.                     NewFlagRx = 1; //指示接收数据完成
  18.             }
  19.             else
  20.             {
  21.                 if (GET_RXD_PIN()&0x01)
  22.                 {
  23.                       RxData=RxData | (1 << (data_width +  (parity_check > 1)));
  24.                 }
  25.                 RxData >>=1;
  26.                 nCountRxData ++;
  27.             }
  28.         }
  29.     }
  30.     ExitCritical(&r);
  31. }

主程序(main.c)

本程序实现RS323 Echo 功能,即在RX(GPH3)接收到的字符直接经TX(GPH2)经RS232发回.
下面列出main函数主要部分

  1. VirUsart_init(19200, 8, 1, 0); //19200bps,8位数据,1位停止位,无校验
  2. while (1)
  3. {
  4.     if (NewFlagRx)
  5.     {
  6.         NewTxData = NewRxData; //将接收到的数据存储
  7.         NewFlagRx = 0; // 设置接收未处理标志位0
  8.         NewFlagTx = 1; // 设置未发送标志
  9.         VirUartTxData_task(); // 发送字符
  10.     }
  11. }

VirUart.h

提供了虚拟串口程序的接口定义

  1. void VirUartTxData_task(void);
  2. void VirUsart_init(int _baud, int _data_width, int _stop_bit, int _parity_check);
  3. extern volatile unsigned char NewFlagTx ;
  4. extern volatile unsigned short NewTxData ;
  5. extern volatile unsigned char NewFlagRx ;
  6. extern volatile unsigned short NewRxData ;
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