Contiki原始碼分析--CPU為cc253x裡的uart0.c

Jackisty發表於2019-07-16
原始碼

我所使用的Contiki系統是contiki-sensinode。理解該文需要有cc2530裡uart的相關知識，具體暫存器的用法不做介紹。

先放上所有程式碼，然後再仔細分析。

 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

 

  • 首先是包含的標頭檔案，就不多說了。
  • 然後是一個巨集定義，#if UART0_ENABLE，若該巨集未被定義，則uart0_init()不會被編譯，節省記憶體空間。檢視標頭檔案：
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

發現UART0_CONF_ENABLE為真時，UART0_ENABLE也為真；否則UART0_ENABLE為0。再往上就沒有找到UART0_CONF_ENABLE的定義了，可能需要自己定義。

  • 之後就是uart0_init()函式了，
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

這是為了設定波特率，若定義的UART0_CONF_HIGH_SPEED為真，則設定的波特率大一些。檢視巨集定義：

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

以上面第二行為例：變換結果為（“##”為連線符，把兩邊的字元相連）

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

繼續跟蹤巨集定義：

 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

最終的替換結果為，波特率查表為460800。

1 do{ 
2     U0BUAD = 216;
3     U0GCR   = 13;
4 }while(0);
  • 繼續往下看：
 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 */

這個巨集的條件是使用uart0的可變埠2，看下面的PERCFG |= 0x01(巨集展開的值)，uart0用備用位置2，根據後面資訊知道埠為TX：P1_5,RX： P1_4。

至於註釋裡面的RTS和CTS我瞭解的不多，就管它。但是相應的uart0的TX和RX是知道了的。

假設上面那個巨集條件失敗，於是就到了這裡：

 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

這就是我們熟悉的cc2530裡uart0的介面P0_2和P0_3。

首先設定PERCFG &= ~0x01; (巨集展開的值)，uart0的位置為備用位置1。下面那個巨集UART0_RTSCTS沒有看懂，就先不管它，假設該巨集失敗。

於是為P0SEL |= 0x0C; P0_2和P0_3都被選用了外設功能。   後面的P0 &= ~0x20我沒管它。

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

  • 繼續往下：
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

假設巨集條件失敗，其實這個條件在上面也出現過，若它為假，則初始化內容就是我們熟悉的cc2530裡uart0的初始化。

U0UCR = 0x02；禁止硬體流，8位傳輸，無奇偶校驗，1停止位，停止位高電平，起始位低電平。

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

展開巨集為

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

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

繼續展開

  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。設定FLASH為1，UART0讀中斷使能。

uart0_init()總算介紹完了，把各種不要的巨集，以及巨集展開就是如下結果：

 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;

怎麼樣，是不是感覺很熟悉。

  • 後面還有一個uart0_writeb()寫位元組傳輸
void
uart0_writeb(uint8_t byte)
{
  UTX0IF = 0;
  U0DBUF = byte;
  while(!UTX0IF); /* Wait until byte has been transmitted. */
  UTX0IF = 0;
}

這個就是cc2530裡通過中斷方式串列埠傳送位元組，就不解釋了。

至此，uart0.c檔案大致解釋完畢，本人水平有限，有錯誤的地方希望指出，謝謝。

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