SAM4E單片機(jī)之旅——12、USART
清楚了UART的用法之后，現(xiàn)在來研究一下USART的用法。和上一次差不多，這次也通過USART的串口來實(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的串口沒有這個功能，所以我們就先不拿這個功能開刀了。
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的接收超時功能，而不用TC。
二、 電路圖
使用的USART口為USART1，這個串口在上次使用的DBGU口的旁邊。
有個使能引腳連在PA23上。使用時需要將PA23拉為低電平才能使用這個串口。另外，芯片的USART1的SCK引腳使用的也是PA23。
還有就是這個串口使用的通信協(xié)議為RS232，需要將JP11正確跳線。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)位長度為8，1位停止位，不使用校驗(yàn)。
在PC端使用通信軟件時注意設(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，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;
開啟外設(shè)時鐘，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，波特率的計算方法不同。在使用異步模式時，CD值的計算和UART的一樣：
波特率 = 選擇的時鐘 / ( CD * 過采樣率 )
注：本芯片的UART的過采樣率為16。
在MCK為120 MHz，波特率為115200 Hz時，計算出的CD的值為65。
1USART1->US_BRGR = US_BRGR_CD(65);
接收超時設(shè)置。通過設(shè)置US_RTOR寄存器的低16位決定接收時等待的空閑時間。寫入的值表示等待的比特位的數(shù)量，即等待的時間為傳輸該數(shù)量的比特位時需要的時間。
#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)滿及接收超時中斷。
USART1->US_IER = US_IER_RXBUFF | US_IER_TIMEOUT;
/* NVIC 的配置略 …… */
四、 USART的中斷處理
在接收超時以及緩沖區(qū)滿時會產(chǎn)生中斷，所以在中斷時將接收緩沖區(qū)的內(nèi)容通過PDC發(fā)送出去即可。在使用硬件握手協(xié)議時，可以在中斷處理過程中暫停數(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)接收時啟動超時判斷 */
/* 同時拉低超時產(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。
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