UART0串口編程系列（四）

串口編程(UART0)之UC/OS（一） 

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Author   :tiger-john
WebSite  :blog.csdn.net/tigerjb

Email    ：jibo.tiger@gmail.com

Tiger聲明：本人鄙視直接複製本人文章而不加出處的我的或團體，但不排斥別人轉載tiger-john的文章，只是請您註明出處並和本人聯繫或留言給我。3Q

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一.在UC/OS中設計串口程序所要考慮的問題

1.     串口通訊數據以幀爲單位進行處理，若是須要接收大量數據，則幀緩衝區規模必然很大；若是須要發送大量數據，則可將原始數據快看做緩衝區，不須要另外再建立幀緩衝區。

2.     幀緩衝區是全局數據結構，一般爲共享資源，須要考慮互斥訪問問題（如在任務中關中斷）。可是此時系統的效率就會降低。咱們能夠經過合理設計通訊任務，將對幀緩衝區進行讀/寫操做的雙方封裝到一個任務裏，是幀緩衝區稱爲這個任務的私有數據結構，再也不是共享資源， 次時就不須要互斥信號量了。

3.     在UC/OS操做系統中串口發送和串口接收函數都被設計成了任務。

Tiger-john說明：

在UC/OS上編寫串口編程時，主要是考慮以上問題。其它的方面就是UART0的配置以及如何編寫中斷程序這些方面在前面已經提過，再此再也不涉及。

若是你還不是很明白的話請看我《UART0串口編程系列》文章的前半部分。

二.UC/OS串口編程

經過一個程序來分析UC/OS串口編程設計和實現：

程序實現的目標：

經過按鍵來控制串口發送任務80字節的幀，每次發送8字節，分25次發送完。

1.在UC/OS串口編程中由那幾個任務組成

1>啓動任務

2>按鍵任務(此任務能夠根據不一樣的程序設計內容來改變)

3>發送任務

4>串口發送中斷

2.各個任務之間的關係

3.啓動任務流程：

l  定義各類通訊工具（例如：信號量）

l  系統硬件初始化

l  初始化UART0

l  建立各個任務

l  建立各類通訊工具

l  刪除本身

 

圖3啓動任務流程圖

 

程序：

/**********************************************************

* 名稱：                    UART0_Init

* 功能：                    UART0初始化 通信波特率115200，8位數據位，1位中止位，無奇偶校驗,使能TxFIFO,和THRE中斷

* 入口參數：            bps        串口波特率

* 出口參數：            無

**********************************************************/

void      UART0_Init(uint32 bps)

{

 

    uint16  Fdiv;

    PINSEL0 = (PINSEL0 & ~(0xf) | 0x05) ;      //設置UART0的引腳

    U0LCR = 0x83;            

    Fdiv = (Fpclk>>4)/bps;

    U0DLM = Fdiv>>8;

    U0DLL = Fdiv%256;

    U0LCR = 0x03;  

    U0FCR = 0x05;                             // 使能TxFIFO

    U0IER = 0x02;                            //使能THRE中斷

  

}

 

/**********************************************************

* 做者：tiger-john

* 時間：2011年1月21

* 名稱：Task0 啓動任務

* 功能：初始化硬件，建立其餘任務，

* 入口參數：pdata

**********************************************************/

void Task0     (void *pdata)

{

pdata = pdata;              

//硬件初始化

TargetInit ();

//初始化串口

UART0_Init(115200);

//建立按鍵信號量                                              

Sem_ButtonFlag =  OSSemCreate(0);  

//建立發送信號量                               

Sem_SendFlg =  OSSemCreate(0);

//建立按鍵任務                                    

OSTaskCreate(Task1,(void *)0, &TaskStk1[TaskStkLengh - 1],10);     

OSTaskCreate(Task2,(void *)0, &TaskStk2[1000 - 1],6);               //建立發送任務

OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);                                            //刪除本身

       

}

4.按鍵任務流程：

l  等待開始信號量

l  製造模擬數據

l  按鍵按下發送信號量，不然延遲等待

程序：

/**********************************************************

**                            Task1（按鍵任務）

**********************************************************/

void Task1     (void *pdata)

{

uint8 i;

uint8 err;

pdata = pdata;

while(1)

        {

               OSSemPend(Sem_StartFlag,0,&err); //等帶開始信號量

               for(i = 0;i < 80;i++)

                      {

                             send_buf[i] = i ;             //製造模擬數據。

                      }     

            while((IO0PIN & KEY ) != 0);     //等帶按鍵

            OSSemPost(Sem_ButtonFlag);   //發送按鍵信號量

           

        }

}

5．發送任務流程：

l  等待按鍵信號量

l  打開串口中斷

l  發送10次

l  等待發送信號量

l  發送8字節

l  關發送串口中斷

l  發送開始信號量

程序：

/************************************************************                            Task2（發送任務）

**********************************************************/

void Task2     (void *pdata)

{

uint8 i,j,err;

pdata = pdata;

while(1)

{

        OSSemPend(Sem_ButtonFlag,0,&err);  //等待按鍵信號量

        U0IER = U0IER | 0x02;               //打開串口發送中斷

        for(i = 0;i < 10;i++)                     //發送10次

               {

                    for(j = 0;j < 8;j++)                //每次8字節

                      {

                             U0THR = send_buf[i*8+j];

                      }     

               OSSemPend(Sem_SendFlag,0,&err); //等待發送信號量

                     

         }

               U0IER = U0IER & ~0x02;              //關掉串口中斷

               OSSemPost(Sem_StartFlag);           //發送開始信號量

}            

       

}

6.串口發送中斷流程：

l  關中斷

l  清除中斷控制標誌位

l  清除串口中斷標誌位

l  開中斷

l  發送發送信號量

 

/**********************************************************

* 名    稱：            UART0_Exception

* 功    能：            串口發送中斷

* 入口參數：            無

* 出口參數：            data              發送的數據

**********************************************************/

void  UART0_Exception(void)

{

uint32 data;

OS_ENTER_CRITICAL();             //關中斷

VICVectAddr = 0;                  //清除中斷

data = U0IIR;                            //清除中斷表示寄存器標誌

OS_EXIT_CRITICAL();               //開中斷

OSSemPost(Sem_SendFlag);        //發出發送信號量

 }
7.總的程序以下：

 

 

  

 

view plain

1. /****************************************Copyright (c)************************************************** 
2. **                                       西安郵電學院 
3. **                                      graduate school 
4. **                                       XNMS實驗室 
5. **                                      Author:冀博 
6. **                                      Time:2011年1月21日 
7. **                                 http://blog.csdn.net/tigerjb 
8. ** 
9. **--------------File Info------------------------------------------------------------------------------- 
10. ** File name:           UART0_while 
11. ** Last modified Date:  2011-01-20 
12. ** Last Version:        1.0 
13. ** Descriptions:        當按鍵按下後，串口發送中斷給上位機發送80字節數據 
14. **----------------------------------------------------------------------------------------------------- 
15.  
16.  
17. /****************************************************************************** 
18. ** Modified by:         TIGER0-JOHN 
19. ** Modified date:       2011-1-21 
20. ** Version:             1.1   
21. ** Descriptions:        測試成功 
22. ****************************************************************************/  
23. #include "config.h"  
24. #include "stdlib.h"  
25.  
26. #define KEY             1<<20        //設置爲觸發按鍵  
27. #define TaskStkLengh    64          //Define the Task0(啓動任務） 堆棧長度  
28. #define TaskStkLengh    64          //Define the Task1(按鍵任務)  堆棧長度   
29. #define TaskStkLengh    64          //Define the Task2((發送任務) 堆棧長度  
30.   
31.   
32. OS_STK  TaskStk0[TaskStkLengh];     //Define the Task0 stack  定義啓動任務堆棧   
33. OS_STK  TaskStk1[TaskStkLengh];     //Define the Task1 stack  定義按鍵任務堆棧  
34. OS_STK  TaskStk2[TaskStkLengh];     //Define the Task2 stack  定義發送任務堆棧  
35.   
36.   
37. void    Task0(void *pdata);         //Task0 啓動任務  
38. void    Task1(void *pdata);         //Task1 按鍵任務  
39. void    Task2(void *pdata);         //Task2 發送任務  
40.   
41. uint8   send_buf[80];  
42. OS_EVENT        *Sem_ButtonFlag;    //定義按鍵信號量  
43. OS_EVENT        *Sem_SendFlag;      //定義發送信號量  
44. OS_EVENT        *Sem_StartFlag;      //定義開始信號量  
45.   
46.   
47. /**************************************************************************** 
48. * 名稱：           UART0_Init 
49. * 功能：           UART0初始化 通信波特率115200，8位數據位，1位中止位，無奇偶校驗 
50. *                   使能TxFIFO,和THRE中斷 
51. * 入口參數：     bps     串口波特率 
52. * 出口參數：     無 
53. ****************************************************************************/  
54. void    UART0_Init(uint32 bps)  
55. {  
56.    
57.     uint16  Fdiv;  
58.     PINSEL0 = (PINSEL0 & ~(0xf) | 0x05) ;       //設置UART0的引腳  
59.     U0LCR = 0x83;               
60.     Fdiv = (Fpclk>>4)/bps;  
61.     U0DLM = Fdiv>>8;  
62.     U0DLL = Fdiv%256;  
63.     U0LCR = 0x03;     
64.     U0FCR = 0x05;                               // 使能TxFIFO  
65.     U0IER = 0x02;                               // 使能THRE中斷  
66.      
67. }  
68. /**************************************************************************** 
69. * 名    稱：       UART0_Exception 
70. * 功    能：       串口發送中斷 
71. * 入口參數：     無 
72. * 出口參數：     data        發送的數據 
73. ****************************************************************************/  
74. void  UART0_Exception(void)  
75. {  
76.       
77.     uint32 data;  
78.     OS_ENTER_CRITICAL();                            //關中斷  
79.     VICVectAddr = 0;                                //清除中斷  
80.     data = U0IIR;                                   //清除中斷表示寄存器標誌  
81.     OS_EXIT_CRITICAL();                             //開中斷  
82.     OSSemPost(Sem_SendFlag);                        //發出發送信號量  
83.  }  
84. /********************************************************************************************************* 
85. **                              main()函數 
86. ********************************************************************************************************/  
87.   
88. int main (void)  
89. {  
90.     OSInit ();                                                          //初始化操做系統                                                 
91.     OSTaskCreate (Task0,(void *)0, &TaskStk0[TaskStkLengh - 1], 2);     //建立啓動任務  
92.     OSStart ();                                                         //啓動操做系統，開始對任務進行調度管理  
93.     return 0;                                                             
94. }  
95. /********************************************************************************************************* 
96. **                            Task0（啓動任務） 
97. ********************************************************************************************************/  
98.   
99. void Task0  (void *pdata)  
100. {  
101.     pdata = pdata;                 
102.     TargetInit ();                                                     //硬件初始化                                                  
103.     UART0_Init(115200);                                                //初始化串口  
104.     Sem_ButtonFlag =  OSSemCreate(0);                                  //建立按鍵信號量  
105.     Sem_SendFlag   =  OSSemCreate(0);                                     //建立發送信號量  
106.     Sem_StartFlag  =  OSSemCreate(1);   
107.     OSTaskCreate(Task1,(void *)0, &TaskStk1[TaskStkLengh - 1],5);      //建立按鍵任務  
108.     OSTaskCreate(Task2,(void *)0, &TaskStk2[TaskStkLengh - 1],4);               //建立發送任務  
109.     OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);                                           //刪除本身  
110.           
111. }  
112. /********************************************************************************************************* 
113. **                            Task1（按鍵任務） 
114. ********************************************************************************************************/  
115. void Task1  (void *pdata)  
116. {  
117.     uint8 i;  
118.     uint8 err;  
119.     pdata = pdata;   
120.     while(1)  
121.         {  
122.             OSSemPend(Sem_StartFlag,0,&err);           //等帶開始信號量  
123.             for(i = 0;i < 80;i++)  
124.                 {  
125.                     send_buf[i] = i ;           //製造模擬數據。  
126.                 }     
127.             while((IO0PIN & KEY ) != 0);        //等帶按鍵  
128.             OSSemPost(Sem_ButtonFlag);          //發送按鍵信號量  
129.               
130.         }  
131. }  
132. /********************************************************************************************************* 
133. **                            Task2（發送任務） 
134. ********************************************************************************************************/  
135. void Task2  (void *pdata)  
136. {  
137.     uint8 i,j,err;  
138.     pdata = pdata;  
139.       
140.     while(1)  
141.     {  
142.         OSSemPend(Sem_ButtonFlag,0,&err);       //等待按鍵信號量  
143.         U0IER = U0IER | 0x02;                   //打開串口發送中斷  
144.         for(i = 0;i < 10;i++)                    //發送10次  
145.             {  
146.                 for(j = 0;j < 8;j++)             //每次8字節  
147.                     {  
148.                         U0THR = send_buf[i*8+j];  
149.                     }     
150.                 OSSemPend(Sem_SendFlag,0,&err);    //等待發送信號量  
151.                       
152.             }  
153.             U0IER = U0IER & ~0x02;              //關掉串口中斷  
154.             OSSemPost(Sem_StartFlag);           //發送開始信號量  
155.     }         
156.            
157. }  
158.     
159. /********************************************************************************************************* 
160. **                            End Of File 
161. ******************************************************************************************