Contiki源码分析–CPU为cc253x里的uart0.c

c/c++

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2019-9-18

我所使用的Contiki系统是contiki-sensinode。理解该文需要有cc2530里uart的相关知识,具体寄存器的用法不做介绍。

先放上所有代码,然后再仔细分析。

 1 #include <stdlib.h>
 2 #include <string.h>
 3 
 4 #include "cc253x.h"
 5 #include "sfr-bits.h"
 6 #include "dev/uart0.h"
 7 
 8 #if UART0_ENABLE
 9 /*---------------------------------------------------------------------------*/
10 void
11 uart0_init()
12 {
13 #if UART0_CONF_HIGH_SPEED
14   UART_SET_SPEED(0, UART_460_M, UART_460_E);
15 #else
16   UART_SET_SPEED(0, UART_115_M, UART_115_E);
17 #endif
18 
19 #ifdef UART0_ALTERNATIVE_2
20   PERCFG |= PERCFG_U0CFG;  / *alternative port 2 = P1.5-2 */
21 #ifdef UART0_RTSCTS
22   P1SEL |= 0x3C;    /* peripheral select for TX and RX, RTS, CTS */
23 #else
24   P1SEL |= 0x30;    /* peripheral select for TX and RX */
25   P1 &= ~0x08;      /* RTS down */
26 #endif
27   P1DIR |= 0x28;    /* RTS, TX out */
28   P1DIR &= ~0x14;   /* CTS & RX in */
29 #else
30   PERCFG &= ~PERCFG_U0CFG; /* alternative port 1 = P0.5-2 */
31 #ifdef UART0_RTSCTS
32   P0SEL |= 0x20 | 0x10;    /* peripheral select for TX and RX */
33 #else
34   P0SEL |= 0x0C;    /* peripheral select for TX and RX */
35   P0 &= ~0x20;    /* RTS down */
36 #endif
37   P0DIR |= 0x28;    /* RTS, TX out */
38   P0DIR &= ~0x14;   /* CTS, RX in */
39 #endif
40 
41 
42 #ifdef UART0_RTSCTS
43   U0UCR = 0x42; /*defaults: 8N1, RTS/CTS, high stop bit*/
44 #else
45   U0UCR = 0x02; /*defaults: 8N1, no flow control, high stop bit*/
46 #endif
47 
48   U0CSR = UCSR_MODE; /* UART mode */
49   U0UCR |= 0x80; /* Flush */
50   UART0_RX_EN();
51 
52   UART0_RX_INT(1);
53 }
54 /*---------------------------------------------------------------------------*/
55 /* Write one byte over the UART. */
56 void
57 uart0_writeb(uint8_t byte)
58 {
59   UTX0IF = 0;
60   U0DBUF = byte;
61   while(!UTX0IF); /* Wait until byte has been transmitted. */
62   UTX0IF = 0;
63 }
64 #endif
  • 首先是包含的头文件,就不多说了。
  • 然后是一个宏定义,#if UART0_ENABLE,若该宏未被定义,则uart0_init()不会被编译,节省内存空间。查看头文件:
1 /* UART0 Enable - Disable */
2 #ifdef UART0_CONF_ENABLE
3 #define UART0_ENABLE UART0_CONF_ENABLE
4 #else
5 #define UART0_ENABLE 0
6 #endif

发现UART0_CONF_ENABLE为真时,UART0_ENABLE也为真;否则UART0_ENABLE为0。再往上就没有找到UART0_CONF_ENABLE的定义了,可能需要自己定义。

  • 之后就是uart0_init()函数了,
1 #if UART0_CONF_HIGH_SPEED
2   UART_SET_SPEED(0, UART_460_M, UART_460_E);
3 #else
4   UART_SET_SPEED(0, UART_115_M, UART_115_E);
5 #endif

这是为了设置波特率,若定义的UART0_CONF_HIGH_SPEED为真,则设置的波特率大一些。查看宏定义:

#define UART_SET_SPEED(N, M, E) do{ U##N##BAUD = M; U##N##GCR = E; } while(0)

以上面第二行为例:变换结果为(“##”为连接符,把两边的字符相连)

1 do{ 
2     U0BUAD = UART_460_M;
3     U0GCR   = UART_460_E;
4 }while(0);

继续跟踪宏定义:

 1 /* 2000000 - cc2430 theoretical MAX when using the 32MHz clock */
 2 #define UART_2K_M      0
 3 #define UART_2K_E     16
 4 /* 1000000 - cc2430 theoretical MAX when using the 16MHz clock */
 5 #define UART_1K_M      0
 6 #define UART_1K_E     15
 7 /* 921600 */
 8 #define UART_921_M   216
 9 #define UART_921_E    14
10 /* 460800 Higher values lead to problems when the node needs to RX */
11 #define UART_460_M   216
12 #define UART_460_E    13
13 /* 115200 */
14 #define UART_115_M   216
15 #define UART_115_E    11
16 /* 38400 */
17 #define UART_38_M     59
18 #define UART_38_E     10
19 /* 9600 */
20 #define UART_9_M      59
21 #define UART_9_E       8

最终的替换结果为,波特率查表为460800。

1 do{ 
2     U0BUAD = 216;
3     U0GCR   = 13;
4 }while(0);
  • 继续往下看:
 1 #ifdef UART0_ALTERNATIVE_2
 2   PERCFG |= PERCFG_U0CFG;  / *alternative port 2 = P1.5-2 */
 3 #ifdef UART0_RTSCTS
 4   P1SEL |= 0x3C;    /* peripheral select for TX and RX, RTS, CTS */
 5 #else
 6   P1SEL |= 0x30;    /* peripheral select for TX and RX */
 7   P1 &= ~0x08;      /* RTS down */
 8 #endif
 9   P1DIR |= 0x28;    /* RTS, TX out */
10   P1DIR &= ~0x14;   /* CTS & RX in */

这个宏的条件是使用uart0的可变端口2,看下面的PERCFG |= 0x01(宏展开的值),uart0用备用位置2,根据后面信息知道端口为TX:P1_5,RX: P1_4。

至于注释里面的RTS和CTS我了解的不多,就管它。但是相应的uart0的TX和RX是知道了的。

假设上面那个宏条件失败,于是就到了这里:

 1 #else
 2   PERCFG &= ~PERCFG_U0CFG; /* alternative port 1 = P0.5-2 */
 3 #ifdef UART0_RTSCTS
 4   P0SEL |= 0x20 | 0x10;    /* peripheral select for TX and RX */
 5 #else
 6   P0SEL |= 0x0C;    /* peripheral select for TX and RX */
 7   P0 &= ~0x20;    /* RTS down */
 8 #endif
 9   P0DIR |= 0x28;    /* RTS, TX out */
10   P0DIR &= ~0x14;   /* CTS, RX in */
11 #endif

这就是我们熟悉的cc2530里uart0的接口P0_2和P0_3。

首先设置PERCFG &= ~0x01; (宏展开的值),uart0的位置为备用位置1。下面那个宏UART0_RTSCTS没有看懂,就先不管它,假设该宏失败。

于是为P0SEL |= 0x0C; P0_2和P0_3都被选用了外设功能。   后面的P0 &= ~0x20我没管它。

之后P0DIR |= 0x28; P0DIR &= ~0x14;得知TX为P0_3,RX为P0_2。

  • 继续往下:
1 #ifdef UART0_RTSCTS
2   U0UCR = 0x42; /*defaults: 8N1, RTS/CTS, high stop bit*/
3 #else
4   U0UCR = 0x02; /*defaults: 8N1, no flow control, high stop bit*/
5 #endif

假设宏条件失败,其实这个条件在上面也出现过,若它为假,则初始化内容就是我们熟悉的cc2530里uart0的初始化。

U0UCR = 0x02;禁止硬件流,8位传输,无奇偶校验,1停止位,停止位高电平,起始位低电平。

  • 继续
1   U0CSR = UCSR_MODE; /* UART mode */
2   U0UCR |= 0x80; /* Flush */
3   UART0_RX_EN();
4 
5   UART0_RX_INT(1);

展开宏为

  U0CSR = 0x80; /* UART mode */
  U0UCR |= 0x80; /* Flush */
  do {   U0CSR |= UCSR_RE; } while(0);

  do { URX0IE = 1; } while(0);

继续展开

  U0CSR = 0x80; /* UART mode */
  U0UCR |= 0x80; /* Flush */
  do {   U0CSR |= 0x40; } while(0);

  do { URX0IE = 1; } while(0);

UART模式,接收器使能。设置FLASH为1,UART0读中断使能。

uart0_init()总算介绍完了,把各种不要的宏,以及宏展开就是如下结果:

 1     U0BUAD = 216;
 2     U0GCR   = 13;
 3     PERCFG &= ~0x01;
 4     P0SEL |= 0x0C;
 5     P0DIR |= 0x28;
 6     P0DIR &= ~0x14;
 7     U0UCR = 0x02;
 8     U0CSR = 0x80;
 9     U0UCR |= 0x80;
10     U0CSR |= 0x40;
11     URX0IE = 1;

怎么样,是不是感觉很熟悉。

  • 后面还有一个uart0_writeb()写字节传输
void
uart0_writeb(uint8_t byte)
{
  UTX0IF = 0;
  U0DBUF = byte;
  while(!UTX0IF); /* Wait until byte has been transmitted. */
  UTX0IF = 0;
}

这个就是cc2530里通过中断方式串口发送字节,就不解释了。

至此,uart0.c文件大致解释完毕,本人水平有限,有错误的地方希望指出,谢谢。

作者:Jackisty