SAM4E單片機(jī)之旅——12、USART

　　清楚了UART的用法之后，現(xiàn)在來(lái)研究一下USART的用法。和上一次差不多，這次也通過(guò)USART的串口來(lái)實(shí)現(xiàn)和PC的通信。和上一次不同的是，USART本身就有接收超時(shí)的功能，所以這次就不用TC了。

　　USART和UART相比，功能多了許多，可以配置的選項(xiàng)也更多。雖然最主要的差別是USART可以實(shí)現(xiàn)同步通信，但PC的串口沒(méi)有這個(gè)功能，所以我們就先不拿這個(gè)功能開(kāi)刀了。

　　一、 思路

　　實(shí)現(xiàn)思路和上一次使用UART的PDC差不多，區(qū)別只是這次直接使用USART的接收超時(shí)功能，而不用TC。

　　二、 電路圖

　　使用的USART口為USART1，這個(gè)串口在上次使用的DBGU口的旁邊。

　　有個(gè)使能引腳連在PA23上。使用時(shí)需要將PA23拉為低電平才能使用這個(gè)串口。另外，芯片的USART1的SCK引腳使用的也是PA23。

　　還有就是這個(gè)串口使用的通信協(xié)議為RS232，需要將JP11正確跳線(xiàn)。JP11就在USART1接口的附近，默認(rèn)情況下選擇的是RS485，在這里需要改變跳線(xiàn)帽的位置。

　　三、 USART的配置

　　大部分配置都和上一節(jié)的相同。配置前需要將MCK配置為120 MHz，配置完成后USART工作在硬件握手模式，波特率為115200 Hz，數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度為8，1位停止位，不使用校驗(yàn)。

　　在PC端使用通信軟件時(shí)注意設(shè)置RTS的狀態(tài)。

　　若掌握了使用PDC和UART進(jìn)行通信的配置的話(huà)，本小節(jié)只需注意閱讀加粗的步驟即可。

　　拉低PA23引腳電平，以使能USART1串口。

　　/* 拉低PA23，以使能USART1串口 */

　　PIOA->PIO_PER = PIO_PA23;

　　PIOA->PIO_OER = PIO_PA23;

　　PIOA->PIO_OWER = PIO_PA23;

　　PIOA->PIO_CODR = PIO_PA23;

　　開(kāi)啟外設(shè)時(shí)鐘，以及將PA21，PA22，PA24，PA25引腳分配給外設(shè)A(USART1)。

　　使能發(fā)送和接收。

　　1USART1->US_CR = US_CR_RXEN | US_CR_TXEN;

　　模式設(shè)置。未設(shè)置US_MR_OVER位則表示過(guò)采樣率為16。

　　USART1->US_MR =

　　US_MR_USART_MODE_HW_HANDSHAKING /* 硬件握手模式 */

　　| US_MR_USCLKS_MCK /* 選擇的MCK */

　　| US_MR_CHRL_8_BIT /* 數(shù)據(jù)位為8位 */

　　| US_MR_PAR_NO /* 無(wú)校驗(yàn)位 */

　　| US_MR_NBSTOP_1_BIT /* 停止位為1位 */

　　;

　　波特率設(shè)置。USART工作在不同模式時(shí)，波特率的計(jì)算方法不同。在使用異步模式時(shí)，CD值的計(jì)算和UART的一樣：

　　波特率 = 選擇的時(shí)鐘 / ( CD * 過(guò)采樣率 )

　　注：本芯片的UART的過(guò)采樣率為16。

　　在MCK為120 MHz，波特率為115200 Hz時(shí)，計(jì)算出的CD的值為65。

　　1USART1->US_BRGR = US_BRGR_CD(65);

　　接收超時(shí)設(shè)置。通過(guò)設(shè)置US_RTOR寄存器的低16位決定接收時(shí)等待的空閑時(shí)間。寫(xiě)入的值表示等待的比特位的數(shù)量，即等待的時(shí)間為傳輸該數(shù)量的比特位時(shí)需要的時(shí)間。

　　#define USART_RX_WAIT_MS 500

　　int wait_bit_time = USART_RX_WAIT_MS * 115200 / 1000;

　　if (wait_bit_time > 0xffff)

　　wait_bit_time = 0xffff;

　　USART1->US_RTOR = US_RTOR_TO(wait_bit_time);

　　PDC的設(shè)置。PDC和緩沖區(qū)的使用方法和上一次相似。注意將使用的PDC修改為正確的PDC即可。

　　中斷。啟用緩沖區(qū)滿(mǎn)及接收超時(shí)中斷。

　　USART1->US_IER = US_IER_RXBUFF | US_IER_TIMEOUT;

　　/* NVIC 的配置略 …… */

　　四、 USART的中斷處理

　　在接收超時(shí)以及緩沖區(qū)滿(mǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生中斷，所以在中斷時(shí)將接收緩沖區(qū)的內(nèi)容通過(guò)PDC發(fā)送出去即可。在使用硬件握手協(xié)議時(shí)，可以在中斷處理過(guò)程中暫停數(shù)據(jù)的接收。

　　void USART1_Handler(void)

　　{

　　uint32_t status = USART1->US_CSR;

　　if ((status & US_CSR_TIMEOUT) == US_CSR_TIMEOUT

　　|| (status & US_CSR_RXBUFF) == US_CSR_RXBUFF)

　　{

　　USART1->US_CR = US_CR_RTSDIS;

　　int rec_size = BUF_SIZE - PDC_USART1->PERIPH_RCR;

　　if (rec_size != 0)

　　TransferRxBufAndRec(rec_size);

　　/* 在下次數(shù)據(jù)接收時(shí)啟動(dòng)超時(shí)判斷 */

　　/* 同時(shí)拉低超時(shí)產(chǎn)生的中斷 */

　　USART1->US_CR = US_CR_STTTO;

　　USART1->US_CR = US_CR_RTSEN;

　　}

　　}

　　TransferRxBufAndRec()函數(shù)和上一節(jié)的相似，只需更改使用的PDC即可。