I.MX6UL裸机开发（九）—— 串口

朱雀 2023-02-28 08:47 168阅读 0赞

1、UART简介  
（1）UART通信格式  
         串口全称叫做串行接口，通常也叫做COM接口，串行接口指的是数据一个一个的顺序传输，通信线路简单。使用两条线即可实现双向通信，一条用于发送，一条用于接收。  
     串口通信距离远，但是速度相对会低，串口是一种很常用的工业接口。I.MX6U自带的UART外设就是串口的一种，UART全称是Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，  
     也就是异步串行收发器。既然有异步串行收发器，那肯定也有同步串行收发器。USART的全称是Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，也就是同步/异  
     步串行收发器。相比UART多了一个同步的功能，在硬件上体现出来的就是多了一条时钟线。一般USART是可以作为UART使用的，也就是不使用其同步的功能。  
         UART 作为串口的一种，其工作原理也是将数据一位一位的进行传输，发送和接收各用一条线，因此通过 UART 接口与外界相连最少只需要三条线： TXD(发送)、 RXD(接  
     收)和GND(地线)。  
         空闲位：数据线在空闲状态的时候为逻辑“1”状态，也就是高电平，表示没有数据线空闲，没有数据传输。  
         起始位：当要传输数据的时候先传输一个逻辑“0”，也就是将数据线拉低，表示开始数据传输。  
         数据位： 数据位就是实际要传输的数据，数据位数可选择 5~8 位，我们一般都是按照字节传输数据的，一个字节 8 位，因此数据位通常是 8 位的。低位在前，先传输，高位最后传输。  
         奇偶校验位： 这是对数据中“1”的位数进行奇偶校验用的，可以不使用奇偶校验功能。  
         停止位：数据传输完成标志位，停止位的位数可以选择 1 位、 1.5 位或 2 位高电平，一般都选择 1 位停止位。  
         波特率：波特率就是 UART 数据传输的速率，也就是每秒传输的数据位数，一般选择 9600、19200、 115200 等。  
（2）UART电平标准  
         UART一般的接口电平有TTL和RS-232，一般开发板上都有TXD和RXD这样的引脚，这些引脚低电平表示逻辑0，高电平表示逻辑1，这个就是TTL电平。RS-232采用差分线，-3V  
     ~-15V表示逻辑1，+3V~+15V表示逻辑0。  
         USB转TTL模块，TTL接口部分有VCC、GND、RXD、TXD、RTS和CTS。RTS和CTS基本用不到，使用的时候通过杜邦线和其他模块的TTL接口相连接即可。  
         RS-232电平需要DB9接口，I.MX6U-ALPHA开发板上的COM3（UART3）口就是RS-232接口的。I.MX6UALPHA开发板就使用CH340 芯片来完成UART1 和电脑之间的连接，只需要一  
     条USB 线即可。

2、I.MX6U UART简介  
（1）I.MX6U一共有8个UART，其主要特效如下：  
     ①、兼容TIA/EIA-232F标准，速度最高可到5Mbit/S。  
     ②、支持串行IR接口，兼容IrDA，最高可到115.2Kbit/s。  
     ③、支持9位或者多节点模式（RS-485）。  
     ④、1或2位停止位。  
     ⑤、可编程的奇偶校验（奇校验和偶校验）。  
     ⑥、自动波特率检测（最高支持115.2Kbit/S）。  
（2）UART寄存器：  
     ①、CCM\_CSCDR1的UART\_CLK\_SEL 和 CCM\_CSCDR1的UART\_CLK\_PODF 用于设置UART的时钟源和分频值  
     ②、UARTx\_UCR1(x=1~8)：控制寄存器1  
     ③、UARTx\_UCR2(x=1~8)：控制寄存器2  
     ④、UARTx\_UCR3(x=1~8)：控制寄存器3  
     ⑤、UARTx\_USR2(x=1~8)：状态寄存器2  
     ⑥、UARTx\_UFCR、UARTx\_UBIR和UARTx\_UBMR：这三个寄存器用于设置UART的波特率  
     ⑦、UARTx\_URXD：接收数据寄存器  
     ⑧、UARTx\_UTXD：发送数据寄存器

3、UART1的配置步骤如下：  
（1）设置UART1的时钟源  
     设置UART1的时钟源为pll3\_80m，设置寄存器CCM\_CSCDR1的UART\_CLK\_SEL位为0即可。  
（2）初始化UART1  
     初始化UART1所使用IO，设置UART1的寄存器UART1\_UCR1~UART1\_UCR3，设置内容包括波特率，奇偶校验、停止位、数据位等等。  
（3）使能UART1  
     UART1初始化完成以后就可以使能UART1了，设置寄存器UART1\_UCR1的位UARTEN为1。  
（4）编写UART1数据收发函数  
     编写两个函数用于UART1的数据收发操作。