¶ UART
¶ 概述
UART是最常用的外设功能之一，csk6 sdk中串口数据通信方式有两种：轮询(polling)和中断(interrupt)，本章节将通过示例介绍 串口 API接口和使用方法。
CSK6 提供了3组UART外设（UART0、UART1、UART2)， UART驱动具有如下特性：
- 支持 RTS/CTS 流控。
- 支持DMA传送(参数可配置)。
¶ 示例一：UART轮询方式接收数据（polling）
¶ 常用 API 接口
串口接收数据
int uart_poll_in(const struct device *dev, unsigned char *p_char)
从设备中读取一个字符作为输入，这个接口检查接收方是否存在有效数据。当接收方存在有效数据时，该接口从设备中读取一个字符，存储到 p_char 指向的地址，并将调用线程返回0，否则返回 -1，该接口是一个非阻塞调用。
参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| dev | UART 设备实例 |
| p_char | 字符指针 |
串口发送数据
void uart_poll_out(const struct device *dev, unsigned char out_char)
写一个字符到设备输出，这个接口会检查发射的transmitter是否已经填满数据，当transmitter未满时，该接口会向数据寄存器写入一个字符。否则，该接口将等待并阻塞调用它的线程，是一个阻塞调用。
参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| dev | UART 设备实例 |
| out_char | 等待发送的字符 |
更多 UART Polling API接口描述请查阅zephyr官网Polling UART API。
¶ 使用示例
¶ 准备工作
本示例基于 csk6011a_nano开发板实现，使用了uart0(GPIO_A_03, GPIO_A_06)这组串口，在开发之前需要做如下准备工作：
- 将开发板上的uart0通过串口转接板接入PC端。
- PC端打开串口调试助手，波特率设置为115200，数据位8，无校验位，停止位1，接收和发送数据格式都设置为HEX，如下图示：
¶ 获取sample项目
通过Lisa命令创建项目：
lisa zep create
依次按以下目录选择完成uart sample创建：
csk → samples → driver→ uart → uart_polling
¶ 组件配置
组件配置文件路径：sample/prj.conf。
本示例需要打开以下件组件配置:
# 日志配置
CONFIG_LOG=y
# 串口配置
CONFIG_UART_INTERRUPT_DRIVEN=y
CONFIG_UART_CSK6=y
¶ 设备树配置
csk6011a_nano开发板提供了多组UART。本示例使用uart0(GPIO_A_03, GPIO_A_02)，因此需要在设备树中将这组GPIO复用为UART0引脚功能，可通过board overlay的方式完成，具体实现如下：
- 在sample/boards目录下的
csk6011a_nano.overlay文件并添加如下串口配置：
&pinctrl{
pinctrl_uart0_rx_default: uart0_rx_default{
pinctrls = <UART0_RXD_GPIOA_02>; //rx pin
};
pinctrl_uart0_tx_default: uart0_tx_default{
pinctrls = <UART0_TXD_GPIOA_03>; //tx pin
};
};
¶ 应用实现逻辑
通过轮询的方式读取上位机发送给CSK6的数据，每次读一个char类型数据，并将接收到的数据发送给上位机。
¶ 应用实现
/*
* Copyright (c) 2012-2014 Wind River Systems, Inc.
*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*/
#include <kernel.h>
#include <zephyr.h>
#include <sys/printk.h>
#include <string.h>
#include <devicetree.h>
#include <logging/log.h>
#include <drivers/uart.h>
LOG_MODULE_REGISTER(sample, LOG_LEVEL_INF);
/*通过uart设备树label获取nodeid*/
#define UART0 DT_NODELABEL(uart0)
void main(void)
{
char rx_char;
/* 获取uart设备实例 */
const struct device *uart = DEVICE_DT_GET(UART0);
if(!device_is_ready(uart)){
LOG_ERR("device:%s is not ready!", uart->name);
return;
}
while(1){
/*从上位机接收一个char*/
if(uart_poll_in(uart, &rx_char) == 0){
/*给上位机发送一个char*/
uart_poll_out(uart, rx_char);
}
}
return;
}
¶ 编译和烧录
¶ 编译
在app根目录下通过以下指令完成编译：
lisa zep build -b csk6011a_nano
¶ 烧录
csk6011a_nano开发板通过USB连接PC，通过烧录指令开始烧录：
lisa zep flash --runner pyocd
¶ 查看结果
上位机给CSK6发送一串指令：FF 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A FF，CSK6接收指令并给上位机回传，如下图示：
¶ 示例二：UART中断方式接收数据（interrupt）
¶ 常用 API 接口
设置 IRQ(中断) 回调函数指针
void uart_irq_callback_user_data_set(const struct device *dev,
uart_irq_callback_user_data_t cb,
void *user_data)
参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| dev | UART 设备实例 |
| cb | 指向回调函数的指针 |
| user_data | 要传递给回调函数的数据 |
在 ISR(中断服务) 中开始处理中断
int uart_irq_update(const struct device * dev)
参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| dev | UART 设备实例 |
检查是否有 IRQ(中断) 挂起。
int uart_irq_is_pending(const struct device * dev)
参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| dev | UART 设备实例 |
检查 UART RX 缓冲区是否有接收到字符
int uart_irq_rx_ready(const struct device * dev)
参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| dev | UART 设备实例 |
从 FIFO 读取数据
int uart_fifo_read(const struct device *dev, uint8_t *rx_data,
const int size)
参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| dev | UART 设备实例 |
| rx_data | 数据容器 |
| size | 数据容器大小 |
用数据填充 FIFO
int uart_fifo_fill(const struct device *dev,
const uint8_t *tx_data,
int size)
参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| dev | UART 设备实例 |
| tx_data | 要发送的数据 |
| size | 要发送的数据长度 |
更多 UART Polling API接口描述请查阅zephyr官网Interrupt-driven UART API。
¶ 使用示例
¶ 准备工作
本示例基于 csk6011a_nano开发板实现，使用了uart0(GPIO_A_03, GPIO_A_02)这组串口，在开发之前需要做如下准备工作：
- 使用杜邦线将开发板上的uart0的TX、RX、GND和串口转接板接入PC。
- PC端打开串口调试助手，波特率设置为115200，数据位8，无校验位，停止位1，接收和发送数据格式都设置为HEX，如下图示：
¶ 获取sample项目
通过Lisa命令创建项目：
lisa zep create
依次按以下目录选择完成uart sample创建：
csk → samples → driver → uart → uart_interrupt
¶ 组件配置
组件配置文件路径：sample/prj.conf。
本示例需要打开以下件组件配置:
# 日志配置
CONFIG_LOG=y
# 串口配置
CONFIG_UART_INTERRUPT_DRIVEN=y
CONFIG_UART_CSK6=y
¶ 设备树配置
csk6011a_nano开发板提供了多组UART。本示例使用uart1(GPIO_A_04, GPIO_A_05)，因此需要在设备树中将这组GPIO复用为UART0引脚功能，可通过board overlay的方式完成，具体实现如下：
- 在sample/boards目录下的
csk6011a_nano.overlay文件并添加如下串口配置：
/* 串口1 波特率、引脚等配置 */
&uart1 {
pinctrl-0 = <&pinctrl_uart1_rx_default &pinctrl_uart1_tx_default>;
pinctrl-names = "default";
current-speed = <115200>;
status = "okay";
};
/* 串口 引脚配置 */
&pinctrl{
pinctrl_uart0_rx_default: uart0_rx_default{
pinctrls = <UART0_RXD_GPIOA_02>; //rx pin
};
pinctrl_uart0_tx_default: uart0_tx_default{
pinctrls = <UART0_TXD_GPIOA_03>; //tx pin
};
pinctrl_uart1_rx_default: uart1_rx_default{
pinctrls = <UART0_TXD_GPIOA_05>; //rx pin
};
pinctrl_uart1_tx_default: uart1_tx_default{
pinctrls = <UART0_RXD_GPIOA_04>; //tx pin
};
};
¶ 应用实现逻辑
通过中断回调的方式读取上位机发送给CSK6的数据，并将接收到的数据发送给上位机
¶ 应用实现
串口初始化
#include <kernel.h>
#include <zephyr.h>
#include <sys/printk.h>
#include <string.h>
#include <devicetree.h>
#include <logging/log.h>
#include <drivers/uart.h>
LOG_MODULE_REGISTER(sample, LOG_LEVEL_INF);
#define UART0 DT_NODELABEL(uart0)
uint8_t rx_buffer[100];
/* 中断回调处理 */
static void uart_rx_callback(const struct device *dev, void *user_data){
/* 进入中断处理调用 */
uart_irq_update(dev);
/*查询是否有中断挂起*/
while (uart_irq_is_pending(dev)) {
/*检查 UART RX 缓冲区是否有接收到字符*/
if (uart_irq_rx_ready(dev)) {
int recv_len;
/*读取上位机发送字符串*/
recv_len = uart_fifo_read(dev, rx_buffer, 1);
/*把读到的字符串重新发送给上位机*/
uart_fifo_fill(dev, rx_buffer, recv_len);
}
}
}
void main(void)
{
/* 获取uart设备实例 */
const struct device *uart = DEVICE_DT_GET(UART0);
if(!device_is_ready(uart)){
LOG_ERR("device:%s is not ready!", uart->name);
return;
}
LOG_INF("devices %s is ready", uart->name);
/* 设置中断回调函数 */
uart_irq_callback_user_data_set(uart, uart_rx_callback, NULL);
/* 使能RX中断处理 */
uart_irq_rx_enable(uart);
while(1){
k_msleep(20);
}
return;
}
¶ 编译和烧录
¶ 编译
在app根目录下通过以下指令完成编译：
lisa zep build -b csk6011a_nano
¶ 烧录
csk6011a_nano开发板通过USB连接PC，通过烧录指令开始烧录：
lisa zep flash --runner pyocd
¶ 查看结果
上位机给CSK6发送一串指令：FF 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A FF，CSK6接收指令并给上位机回传，如下图示：