原创 PIC24HJ单片机自学笔记_UART
先看一下头文件中的申明和一些定义：
/*******************************************************************/
/* UART模块头文件 */
/*******************************************************************/
#if defined(__PIC24H__)
#include
#endif
#ifndef __UART_H
#define __UART_H
//UART寄存器默认值，可以根据需要进行修改,PIC24HJ128GP506带两个UART模块
#define UxMODE_VALUE 0x0000 //uart模块控制寄存器
#define UxSTA_VALUE 0x0110 //
^
#define UART_EN 0xFFFF /* Module enable */
#define UART_DIS 0x7FFF /* Module disable */
#define UART_IDLE_CON 0xDFFF /* Work in IDLE mode */
#define UART_IDLE_STOP 0xFFFF /* 在处理器IDLE模式下继续工作去使能*/
#define UART_IrDA_ENABLE 0xFFFF /* IrDA encoder and decoder enabled*/
#define UART_IrDA_DISABLE 0xEFFF /* UART支持LIN2.0和irDA协议 */
#define UART_MODE_SIMPLEX 0xFFFF /* UxRTS pin in Simplex mode */
#define UART_MODE_FLOW 0xF7FF /* 两种模式*/
//UXCTS和UXRTS用于基于irDA的硬件流控制。
#define UART_UEN_11 0xFFFF /*UxTX,UxRX and BCLK pins are enabled and used; UxCTS pin controlled by port latches*/
#define UART_UEN_10 0xFEFF /*UxTX,UxRX, UxCTS and UxRTS pins are enabled and used*/
#define UART_UEN_01 0xFDFF /*UxTX,UxRX and UxRTS pins are enabled and used; UxCTS pin controlled by port latches*/
#define UART_UEN_00 0xFCFF /*UxTX and UxRX pins are enabled and used; UxCTS and UxRTS/BCLK pins controlled by port latches*/
//wake up使能
#define UART_EN_WAKE 0xFFFF /*Enable Wake-up on START bit Detect during SLEEP Mode bit*/
#define UART_DIS_WAKE 0xFF7F /*Disable Wake-up on START bit Detect during SLEEP Mode bit*/
//LOOPBACK模式，就是发送出去的数据，同时又收回来，引脚继续作IO功能
#define UART_EN_LOOPBACK 0xFFFF /*Loop back enabled*/
#define UART_DIS_LOOPBACK 0xFFBF /*Loop back disabled*/
//先发送一个0X55，芯片自动计算波特率
#define UART_EN_ABAUD 0xFFFF /*Enable baud rate measurement on the next character*/
#define UART_DIS_ABAUD 0xFFDF /*Baud rate measurement disabled or completed*/
//闲置时UXRX的状态
#define UART_UXRX_IDLE_ZERO 0xFFFF /* UxRX Idle state is zero */
#define UART_UXRX_IDLE_ONE 0xFFEF /* UxRx Idle state is one */
//波特率速度设置
#define UART_BRGH_FOUR 0xFFFF /* BRG generates 4 clocks per bit period */
#define UART_BRGH_SIXTEEN 0xFFF7 /* BRG generates 16 clocks per bit period */
//数据位，奇偶校验
#define UART_NO_PAR_9BIT 0xFFFF /*No parity 9 bit*/
#define UART_ODD_PAR_8BIT 0xFFFD /*odd parity 8 bit*/
#define UART_EVEN_PAR_8BIT 0xFFFB /*even parity 8 bit*/
#define UART_NO_PAR_8BIT 0xFFF9 /*no parity 8 bit*/
//几位停止位
#define UART_2STOPBITS 0xFFFF /*2 stop bits*/
#define UART_1STOPBIT 0xFFFE /*1 stop bit*/
//下面是状态和控制寄存器
//下面是发生中断时，发送缓冲器的状态
#define UART_INT_TX_BUF_EMPTY 0xDFFF /* Interrupt on TXBUF becoming empty */
#define UART_INT_TX_LAST_CH 0x7FFF /* Interrupt when last character shifted out*/
#define UART_INT_TX 0x5FFF /* Interrupt on transfer of every character to TSR */
//UXTX在闲置时候的状态
#define UART_IrDA_POL_INV_ONE 0xFFFF /*IrDA encoded, UxTX Idle state is '1' */
#define UART_IrDA_POL_INV_ZERO 0xBFFF /* IrDA encoded, UxTX Idel state is '0' */
//发送同步终止信号
#define UART_SYNC_BREAK_ENABLED 0xFFFF /* Send sync break on next transmission */
#define UART_SYNC_BREAK_DISABLED 0xF7FF /* Sync break transmission disabled or completed */
//TX使能
#define UART_TX_ENABLE 0xFFFF /* Transmit enable */
#define UART_TX_DISABLE 0xFBFF /* Transmit disable */
//发送缓冲器的满状态
#define UART_TX_BUF_FUL 0xFFFF /* Transmit buffer is full */
#define UART_TX_BUF_NOT_FUL 0xFDFF /* Transmit buffer is not full */
//接收中断发生的时候缓冲器的状态
#define UART_INT_RX_BUF_FUL 0xFFFF /* Interrupt on RXBUF full */
#define UART_INT_RX_3_4_FUL 0xFFBF /* Interrupt on RXBUF 3/4 full */
#define UART_INT_RX_CHAR 0xFF7F /* Interrupt on every char received */
//地址检测，如果确实是8位，为1
#define UART_ADR_DETECT_EN 0xFFFF /* address detect enable */
#define UART_ADR_DETECT_DIS 0xFFDF /* address detect disable */
//RX发生溢出
#define UART_RX_OVERRUN_CLEAR 0xFFFD /* Rx buffer Over run status bit clear */
//部分位在这里没有定义，可以根据需要添加。
//未定义的部分在头文件的结构体里面有申明，也可以直接调用结构体
//RX和TX使能，以及中断优先级
……
//宏定义RX和TX使能，以及中断优先级
//下面申明编译器中定义的函数
……
这里注意到方框图中多了两个模块，一个是硬件流控制模块，一个是IRDA模块。
其中控制寄存器和状态寄存器已经在上面有描述，另外还有收发数据寄存器，以及一个波特率寄存器。
波特率的产生：
波特率的计算公式如下：
UXBRG=FCY/16*BAND-1,比如需要设置为9600的波特率，FCY为40M则：UXBRG=259，0X103.这里有一个要注意的，259不是整数，实际上他是有误差的。
如果设置为BGRH为4的话，这里的FCY/4.
这里还有一个波特率的输出引脚，这里可以在控制寄存器中设置为BCLK输出，用于做同步信号或者测试。
UART的配置：
使能UART，和UTXEN，则IO被配置为被UART模块控制，其优先级要高于普通的IO端口。
去使能将复位所有的寄存器状态等。
UART发送的步骤如下：
- 设置波特率
- 设置数据位，停止位，和校验位
- 如果需要用到中断，则开中断使能
- 设置中断优先级以及配置中断的模式
- 使能UART模块
- 使能发送
- 发送中断后，清零标志
- 开始加载数据到发送寄存器
UART的发送：
方框图如下，其中通过模式寄存器和状态寄存器来控制发送，UXTXREG四级缓冲和一个UXTSR一共五级来做FIFO数据发送寄存器。
发送缓存：如果四级缓存全部满，则UTXBF为1：
此时不能继续写入。
发送中断：
发送中断可以在如下的三种情况的其中一种发生的时候，触发中断，标志位同样需要在中断程序中清零。
发送BREAK字符：
就是一位开始，12位0，一位结束.
下面描述了BREAK字符发送的典型应用：
数据位检测：
这里有以为BRGH位可以设置采样的时钟，下面是16X的情况，显然，4X的情况的稳定性要比16X差一些：
缓存部分和发送没有多大区别，这里注意一点：
如果没有及时读走FIFO中的数据，则RSR中的15位满了以后，将产生一个错误位。
如果15位还需要，则先读15位再清零错误位，否组直接清零就行。
还有一个错误位，也就是帧错误，正常停止位应该是高电平，如果为低电平，则FERR置高。
还有一位校验错误位
三种错误都会触发中断。
接收中断：
同样，和发送中断一样，有三种模式的来指示在缓冲器何种状态下触发中断：
另外有两位来只是缓冲器中是否有数据，以及是否闲置，这里不会触发中断，需要在使用的时候根据要求来查询该位。
接收的步骤如下：
- 波特率
- 数据位，校验位，停止位设置
- 设置中断使能和优先级
- 使能UART模式
- 设置缓冲器何种状态时触发中断
- 如果不用中断程序处理数据，则用URXDA位来设置数据接收
- 从缓冲中读数据
不使用中断来实现读数据的程序例程如下：
使用UART的9位通信：
多处理器环境中会用到9位的通信，如果第9为为0则忽略后面的数据。
多机通信的协议如下：
主机发送9位带地址的数据
从机链检查是否叫到自己
叫到自己的从机接收数据
其他UART的性能：
LOOP功能：通过设置LPBACK位可以设置LOOP模式，LOOP一共有四种模式，如下：
波特率自适应功能：
通过设置ABAUD位。
DMA操作UART
这里体现PIC24HJ强大的地方来了，DMA!!!
如果设置为DMA模式，则通信完全不需要由CPU来控制，而是自动的进行保存，CPU只需要处理DMA的中断即可。
具体DMA的内容，在相关的章节里面再看。
节能模式下的操作：
工作在睡眠模式下：如果工作在睡眠模式下，或者在发送和接收的时候切入到睡眠模式，则通信丢失，此时不能工作。
如果设置了一位WAKE，则外部发送开始位将唤醒通信，这里还有一个优先级与当前CPU的优先级比较问题，决定程序是从头开始，还是从睡眠的地方开始。
工作在闲置模式下：如果设置在闲置模式下，继续工作，在支持左右的通信操作，如果闲置模式不工作，则只能支持睡眠状态时候的接收中断功能。
把UXCTS和UXRTS利用起来：
FLOW CONTROL MODE
SIMPLEX MODE
另外，UART模块支持irDA和LIN功能，在使用的时候再相信看这块的资料。
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