ARM 串口驱动本质

1.LPC2000 系列芯片的串口的接收模块包括接收缓冲寄存器和移位寄存器。接收的数据进入移位寄存器后经移位处理并行传入缓冲寄存器，事实上，UART的FIFO是一个硬件环形的缓冲队列，物理上不可寻址，不可见，仅U0RBR这个FIFO出口可见。U0RBR就是接收FIFO的第一位。FIFO的长度是可设的，也叫触发点，低于这个长度的字符串不会引起中断，但在实际应用中，不可能串口读入的数据长度总为触发点值的整数倍，为此，引入了CTI即字符接收超时中断，当有不足触发点值规定的字符串读入时，将引起中断，其与串口的RDA中断具有相同的优先级，并会同时被使能。
2.那么，LPC2000的UART机制是如何判断串口读入数据的一次性容量呢？如果接收FIFO里已经有了1个字符，它可在一定的时间内等待下一个字符的读入，也就是说，不超过一定的时间就不会触发CTI中断，这个时间是在本次通讯协议设置的前提下，接收3.5到4.5个字符所用的时间。比如，需串口接收GPRS数传状态成功建立后的返回值“Ok_Info_WaitingForData”22个字符组成的字符串，FIFO触发点设置为14，在前14个字符读入之后，立即触发RDA中断，跳转至RDA中断服务子程序将这14个字符放入我所预设的缓冲区内，接着，后8个字符读入，这时CPU并不立刻中断，它需等待在本次通讯协议设置的前提下，接收3.5到4.5个字符所用的时间（需具体计算），这个时间一到，立刻触发CTI中断，换句话说，超过这个时间的等待，CPU就认为一个完整的字符串已经结束了，这才是字符串超时的真正含义。

U0RBR：接收器缓存寄存器

访问时，先要设定 U0LCR 的除数锁存访问位(DLAB)为 0。因为，U0DLL 与U0RBR/U0THR 在同一地址上。

DLAB = 1 时，选择 U0DLL 和 U0DLM (U0DLM 和 U0IER 在同一个地址上)；

DLAB = 0 时，选择 U0RBR/U0THR 和 U0IER。

U0DLL 和 U0DLM：

构成一个 16 位的除数。

VPB时钟(pclk) 是产生波特率的时钟源，波特率时钟源必须是波特率的16倍，于是有：

baud_rate = pclk/(16*设定的除数)

UART0 的中断：

有 4 个中断，分别是：

RBR 中断； THRE 中断； Rx 线中断；

其中 RBR 中断里面包含有2个中断：数据可用RDA中断 和 接收超时 CTI 中断。

FAQ一：

1、什么是 RDA 中断?

当接收的有效数据到达接收FIFO设置寄存器(U0FCR)中设置的触发点时，RDA中断被激活。

U0FCR[7:6]=00 触发点 0(1字节)； U0FCR[7:6]=01 触发点 1(4字节)；

U0FCR[7:6]=01 触发点 2(8字节)；U0FCR[7:6]=01 触发点 1(14字节)；

发生中断后，U0IIR[3:0] 内容为：0100。

如果发生中断后，读一下 U0RAR 寄存器，那么就会得到最早到达的数据。这时，FIFO 中的有效数据小于预定触发点，清零 RDA 中断。

该中断的优先级为 2 。

2、什么是 CTI 中断?

在接收 FIFO 中，有效的数据少于触发个数时，但至少有一个时，如果长时间没有数据到达，将触发 CTI 中断。这里所说的“长时间”是指在 接收 3.5~4.5 个字节所需要的时间。发生中断，则U0IIR[3:0] 内容为：1100。在中断后，若从 U0RBR 中读取接收FIFO中的数据，或者有新的数据送入接收FIFO中，这都将清零 CTI 中断。

该中断的优先级为 2。

3、什么是 THRE 中断？

THRE中断是发送中断。发生 THRE 中断的前提条件是FIFO 必须为空。

假设刚刚发生了一次 THRE 中断，也就是说这时 FIFO 中为空。那么现在往 FIFO 中写入 1 个字节的数据，因为FIFO本来是空的，那这个字节的数据就会被直接写到移位寄存器 U0TSR中，这时 FIFO 肯定又是空的。此后，如果在发送完之前那个字节和停止位后，若还没有数据进来，就会触发 THRE 中断了。那为什么要等这段时间呢？因为如果立即产生中断，而同时又有数据要进来，则中断就会打断数据的传送。

假设，原本 FIFO 中已经有2个或2个以上的数据，那么FIFO送出这两个数据后就空掉了，那就会立即触发中断。

当 THRE 中断为当前有效的最高优先级中断时，往 U0THR 写数据，或者对 U0IIR 的读操作，将使 HTRE中断复位。

在U0IIR 中，THRE的中断代码为：0110。

该中断的优先级为 3 。

4、什么是 RLS 中断。

RLS中断优先级最高。它发生在 UART0 产生了四个错误中的任何一个时。这四个错误是：

溢出错误(OE)、 奇偶错误(PE)、 帧错误(FE)、间隔中断(BI)

发生RLS中断时，通过查看 线状态寄存器 U0LSR[4:1] 就可以知道是由于那个错误触发了 RLS 中断。读取 U0LSR 时清除该中断。

FAQ二：

1、什么是 OE 溢出？

接收时，在 U0RBR 寄存器中已经有新的字符就绪，而此时接收 FIFO 正好满了，就产生了溢出。这时 U0LSR[1]

= 1，另