JZ2440 UART 學習

1.head.s

@******************************************************************************
@ File：head.S
@ 功能：設置SDRAM，將程序複製到SDRAM，然後跳到SDRAM繼續執行
@******************************************************************************       
   
.extern     main
.text 
.global _start 
_start:
Reset:                  
    ldr sp, =4096           @ 設置棧指針，以下都是C函數，調用前需要設好棧
    bl  disable_watch_dog   @ 關閉WATCHDOG，否則CPU會不斷重啓
    // bl是位置無關碼，相當於：PCnew = PC + 偏移
    //                         PCnew = (4+8) + 0x28 = 0x34
    
    ldr pc, =disable_watch_dog
    
    bl  clock_init          @ 設置MPLL，改變FCLK、HCLK、PCLK
    bl  memsetup            @ 設置存儲控制器以使用SDRAM
    bl  copy_steppingstone_to_sdram     @ 複製代碼到SDRAM中
    ldr pc, =on_sdram                   @ 跳到SDRAM中繼續執行
on_sdram:
    ldr sp, =0x34000000     @ 設置棧指針
    ldr lr, =halt_loop      @ 設置返回地址
    ldr pc, =main           @ 調用main函數
halt_loop:
    b   halt_loop

2.init.c

/*
 * init.c: 進行一些初始化
 */ 

#include "s3c24xx.h"
 
void disable_watch_dog(void);
void clock_init(void);
void memsetup(void);
void copy_steppingstone_to_sdram(void);

/*
 * 關閉WATCHDOG，否則CPU會不斷重啓
 */
void disable_watch_dog(void)
{
    WTCON = 0;  // 關閉WATCHDOG很簡單，往這個寄存器寫0即可
}

#define S3C2410_MPLL_200MHZ     ((0x5c<<12)|(0x04<<4)|(0x00))
#define S3C2440_MPLL_200MHZ     ((0x5c<<12)|(0x01<<4)|(0x02))
/*
 * 對於MPLLCON寄存器，[19:12]爲MDIV，[9:4]爲PDIV，[1:0]爲SDIV
 * 有如下計算公式：
 *  S3C2410: MPLL(FCLK) = (m * Fin)/(p * 2^s)
 *  S3C2440: MPLL(FCLK) = (2 * m * Fin)/(p * 2^s)
 *  其中: m = MDIV + 8, p = PDIV + 2, s = SDIV
 * 對於本開發板，Fin = 12MHz
 * 設置CLKDIVN，令分頻比爲：FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4，
 * FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz
 */
void clock_init(void)
{
    // LOCKTIME = 0x00ffffff;   // 使用默認值即可
    CLKDIVN  = 0x03;            // FCLK:HCLK:PCLK=1:2:4, HDIVN=1,PDIVN=1

    /* 如果HDIVN非0，CPU的總線模式應該從“fast bus mode”變爲“asynchronous bus mode” */
__asm__(
    "mrc    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"        /* 讀出控制寄存器 */ 
    "orr    r1, r1, #0xc0000000\n"          /* 設置爲“asynchronous bus mode” */
    "mcr    p15, 0, r1, c1, c0, 0\n"        /* 寫入控制寄存器 */
    );

    /* 判斷是S3C2410還是S3C2440 */
    if ((GSTATUS1 == 0x32410000) || (GSTATUS1 == 0x32410002))
    {
        MPLLCON = S3C2410_MPLL_200MHZ;  /* 現在，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
    }
    else
    {
        MPLLCON = S3C2440_MPLL_200MHZ;  /* 現在，FCLK=200MHz,HCLK=100MHz,PCLK=50MHz */
    }       
}

/*
 * 設置存儲控制器以使用SDRAM
 */
void memsetup(void)
{
    volatile unsigned long *p = (volatile unsigned long *)MEM_CTL_BASE;

    /* 這個函數之所以這樣賦值，而不是像前面的實驗(比如mmu實驗)那樣將配置值
     * 寫在數組中，是因爲要生成”位置無關的代碼”，使得這個函數可以在被複制到
     * SDRAM之前就可以在steppingstone中運行
     */
    /* 存儲控制器13個寄存器的值 */
    p[0] = 0x22011110;     //BWSCON
    p[1] = 0x00000700;     //BANKCON0
    p[2] = 0x00000700;     //BANKCON1
    p[3] = 0x00000700;     //BANKCON2
    p[4] = 0x00000700;     //BANKCON3  
    p[5] = 0x00000700;     //BANKCON4
    p[6] = 0x00000700;     //BANKCON5
    p[7] = 0x00018005;     //BANKCON6
    p[8] = 0x00018005;     //BANKCON7
    
                                            /* REFRESH,
                                             * HCLK=12MHz:  0x008C07A3,
                                             * HCLK=100MHz: 0x008C04F4
                                             */ 
    p[9]  = 0x008C04F4;
    p[10] = 0x000000B1;     //BANKSIZE
    p[11] = 0x00000030;     //MRSRB6
    p[12] = 0x00000030;     //MRSRB7
}

void copy_steppingstone_to_sdram(void)
{
    unsigned int *pdwSrc  = (unsigned int *)0;
    unsigned int *pdwDest = (unsigned int *)0x30000000;
    
    while (pdwSrc < (unsigned int *)4096)
    {
        *pdwDest = *pdwSrc;
        pdwDest++;
        pdwSrc++;
    }
}

3.uart.c

#include "s3c24xx.h"
#include "serial.h"

#define TXD0READY   (1<<2)
#define RXD0READY   (1)

#define PCLK            50000000    // init.c中的clock_init函數設置PCLK爲50MHz
#define UART_CLK        PCLK        //  UART0的時鐘源設爲PCLK
#define UART_BAUD_RATE  115200      // 波特率
#define UART_BRD        ((UART_CLK  / (UART_BAUD_RATE * 16)) - 1)

/*
 * 初始化UART0
 * 115200,8N1,無流控
 */
void uart0_init(void)
{
    GPHCON  |= 0xa0;    // GPH2,GPH3用作TXD0,RXD0
    GPHUP   = 0x0c;     // GPH2,GPH3內部上拉

    ULCON0  = 0x03;     // 8N1(8個數據位，無較驗，1個停止位)
    UCON0   = 0x05;     // 查詢方式，UART時鐘源爲PCLK
    UFCON0  = 0x00;     // 不使用FIFO
    UMCON0  = 0x00;     // 不使用流控
    UBRDIV0 = UART_BRD; // 波特率爲115200
}

/*
 * 發送一個字符
 */
void putc(unsigned char c)
{
    /* 等待，直到發送緩衝區中的數據已經全部發送出去 */
    while (!(UTRSTAT0 & TXD0READY));
    
    /* 向UTXH0寄存器中寫入數據，UART即自動將它發送出去 */
    UTXH0 = c;
}

/*
 * 接收字符
 */
unsigned char getc(void)
{
    /* 等待，直到接收緩衝區中的有數據 */
    while (!(UTRSTAT0 & RXD0READY));
    
    /* 直接讀取URXH0寄存器，即可獲得接收到的數據 */
    return URXH0;
}

/*
 * 判斷一個字符是否數字
 */
int isDigit(unsigned char c)
{
    if (c >= '0' && c <= '9')
        return 1;
    else
        return 0;       
}

/*
 * 判斷一個字符是否英文字母
 */
int isLetter(unsigned char c)
{
    if (c >= 'a' && c <= 'z')
        return 1;
    else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
        return 1;       
    else
        return 0;
}

4.uart.lds

SECTIONS {
    . = 0x30000000;
    .text          :   { *(.text) }
    .rodata ALIGN(4) : {*(.rodata)} 
    .data ALIGN(4) : { *(.data) }
    .bss ALIGN(4)  : { *(.bss)  *(COMMON) }
}

5.main.c

#include "serial.h"

int main()
{
    unsigned char c;
    uart0_init();   // 波特率115200，8N1(8個數據位，無校驗位，1個停止位)

    while(1)
    {
        // 從串口接收數據後，判斷其是否數字或子母，若是則加1後輸出
        c = getc();
        if (isDigit(c) || isLetter(c))
            putc(c+1);
    }

    return 0;
}

6.Makefile

objs := head.o init.o serial.o main.o

uart.bin: $(objs)
	arm-linux-ld -Tuart.lds -o uart_elf $^
	arm-linux-objcopy -O binary -S uart_elf $@
	arm-linux-objdump -D -m arm uart_elf > uart.dis
	
%.o:%.c
	arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<

%.o:%.S
	arm-linux-gcc -Wall -O2 -c -o $@ $<

clean:
	rm -f uart.bin uart_elf uart.dis *.o