# 串口

IMX6ULL 8路UART通道，每一路通道都有17个寄存器，其中UART1的寄存器如下图所示，其他通道仅仅是基地值不一样，参考UART1即可。

![](media/image-20210817104913250.png)

## 硬件分析

1. UART1接usb转串口，也是默认的调试串口

   ![](media/image-20210817104737153.png)

2. UART2通过J8跳线帽可接RS485-1或者RS232 CON2

3. UART3通过J7跳线帽可接RS485-2或者RS232 CON1

   ![](media/image-20210817105937369.png)

   ![](media/image-20210817105157802.png)

4. UART3还可以单独使用

   ![](media/image-20210817105225201.png)

本章节以UART1为例说明UART的编程

## 源码分析

参考代码【03.uart_printf】

### 时钟源选择

参考资料：芯片手册《Chapter 18: Clock Controller Module (CCM)》时钟树得到时钟源为`UART_CLK_ROOT`

![](media/image-20210817112033218.png)

![](media/image-20210817111745878.png)

从图中可以看出，需要配置`CCM_CSCDR1`寄存器的`UART_CLK_SEL`和`UART_CLK_PODF`位。`CCM_CSCDR1`寄存器如下图所示；

![image-20210817112210441](media/image-20210817112210441.png)

![](media/image-20210817112255689.png)

- `UART_CLK_SEL`设置为0，选择时钟源为`pll3_80m`
- `UART_CLK_PODF`设置为0，选择不分频，那么UART时钟源为80M

**注**：`UART_CLK_SEL`和`UART_CLK_PODF`位默认值都为0，所以可以使用默认值。

### 使能UART时钟

配置`CCM_CCGR5`寄存器`CG12`位为11,

![](media/image-20210817112512329.png)

注：从图中看出，`CG12`位默认值11，所以可以使用默认值。

### 复用UART引脚

- `IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_TX_DATA` 的 `MUX_MODE`位 设置为0
- `IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_RX_DATA` 的 `MUX_MODE`位 设置为0
- `IOMUXC_UART1_RX_DATA_SELECT_INPUT`的 `DAISY`位设置为11

![](media/image-20210817113436242.png)

![](media/image-20210817113458760.png)

![](media/image-20210817133903855.png)

注意：`IOMUXC_UART1_RX_DATA_SELECT_INPUT`解释说明：

- 如下图，如果`DAISY`位设置为10(`UART1_TX_DATA_ALT0`)，那么就形成下面的链路：UART1发送脚-》UART1_TX--》UART1接收脚 构成回环模式，也就是UART1的发送数据直接返回到UART1接收，可以用来测试。
- 如下图，如果`DAISY`位设置为11(`UART1_RX_DATA_ALT0`)为正常的rx模式，可以接收PC数据

![](media/image-20210817134734820.png)

### 设置UART1传输格式，波特率

1. 配置寄存器`UART1_UCR2`（0x2020084），设置UART1传输格式

   ```c
   UART1->UCR2 |= (1<<14) |(1<<5) |(1<<2)|(1<<1);
   ```

   - [14]：忽略RTS引脚
   - [8] :  0: 关闭奇偶校验   默认为0，无需设置
   - [6] :  0: 停止位1位    默认为0，无需设置
   - [5] :  1: 数据长度8位
   - [2] :  1: 发送数据使能
   - [1] :  1: 接收数据使能

   ![](media/image-20210817140500324.png)

   ![](media/image-20210817140513825.png)

2. 配置寄存器`UART1_UCR3`（0x2020088）

   根据官方文档表示 [RXDMUXSEL]需要设置为1

   ```c
   UART1->UCR3 |= (1<<2);
   ```

   ![](media/image-20210817140914793.png)

   ![](media/image-20210817140924033.png)

3. 寄存器`UART1_UFCR`（0x2020090）

   `UART1_UFCR[9-7]`：UART的时钟源分频系数`RFDIV`  这里配置不分频

   ```C
   UART1->UFCR = 5 << 7;       /* Uart的时钟clk：80MHz */ 
   ```

   ![](media/image-20210817141053260.png)

   ![](media/image-20210817141105151.png)

4. 寄存器`UART1_UBIR`（0x20200A4）, `UART1_UBMR`（0x20200A8）波特率配置

   - 设置115200的波特率即BaudRate = 115200；
   - UART1的时钟频率前面内容已确定80Mhz即Ref Freq = 80000000；
   - IMX6ULL波特率计算公式得115200 = 80000000 /(16*(UBMR + 1)/(UBIR+1))；
   - 选取一组满足上式的参数：UBMR、UBIR即可；
   - UART1_UBIR = 71 ； UART1_UBMR = 3124

   ```c
    UART1->UBIR = 71;
    UART1->UBMR = 3124;
   ```

   ![](media/image-20210817141334936.png)

   ![](media/image-20210817141344065.png)

   ![](media/image-20210817141353271.png)

5. `UART1_UCR1`(0x2020080)寄存器，使能UART1

   配置`UART1_UCR1[0]`：1表示使能UART， 0表示关闭UART。

   ```c
   Base->UCR1 |= (1 << 0);   /*使能当前串口*/
   ```

   ![](media/image-20210817141649937.png)

   ![](media/image-20210817141656707.png)

### 串口发送功能

只有当上一个数据发完的时候，我们才能继续发送，因此需要用到`UART1_USR2`寄存器中表示UART1发送状态的只读状态位`[TXDC]`

```
UART1_USR2[3] : 0表示发送未完成 ， 1表示发送已完成
```

![](media/image-20210817141804673.png)

```c
void putc(unsigned char c)
{
	while(((UART1->USR2 >> 3) &0X01) == 0);/* 等待上一次发送完成 */
	UART1->UTXD = c & 0XFF; 				/* 发送数据 */
}
```

### 串口接收功能

```
UART1_USR2[0] : 0表示没有接收数据就绪， 1表示接收数据准备就绪
```

![](media/image-20210817141951944.png)

```c
unsigned char getc(void)

{

  while((UART1->USR2 & 0x1) == 0);/* 等待接收完成 */

  return UART1->URXD;       /* 返回接收到的数据 */

}
```

## 移植printf

上面已经介绍了串口的基本配置，如果我们需要使用printf功能，需要把uboot下的文件文件夹拷贝到工程，如下图所示。

![](media/image-20210817143145543.png)

并且需要用到一些数学库，所以，我们需要链接gcc下面的libgcc库，在makefile添加如下：

```bash
LIBPATH			:= -lgcc -L /opt/arm-linux-gnueabihf/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/6.2.1


$(TARGET).bin : $(OBJS)
	$(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^ $(LIBPATH)
```

如此即可使用printf。

## 实验

在主程序正常使用printf函数