UART

Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器

Compatible with industry-standard 16450/16550 UARTs
64-Byte Transmit and receive data FIFOs
Supports DMA controller interface
Supports Software/ Hardware Flow Control
Supports IrDA 1.0 SIR
Supports RS-485 mode

模块配置

其menuconfig 的配置如下：

Kernel Setup --->
    Drivers Setup --->
        SoC HAL Drivers --->
            UART devices --->
                [*] enable uart driver
                [*] enbale uart hal APIs Test command

源码结构

.
│  hal_uart.c         # 驱动源码
│  platform-uart.h    # 平台选择头文件
│  uart.h             # 驱动私有头文件
└─platform
        uart-sun20iw2p1.h # 平台特化定义

模块接口说明

头文件

#include <hal_uart.h>

返回值枚举

typedef enum
{
    HAL_UART_STATUS_ERROR_PARAMETER = -4,      /**< Invalid user input parameter. */
    HAL_UART_STATUS_ERROR_BUSY = -3,           /**< UART port is currently in use. */
    HAL_UART_STATUS_ERROR_UNINITIALIZED = -2,  /**< UART port has not been initialized. */
    HAL_UART_STATUS_ERROR = -1,                /**< UART driver detected a common error. */
    HAL_UART_STATUS_OK = 0                     /**< UART function executed successfully. */
} hal_uart_status_t;

波特率枚举

typedef enum
{
    UART_BAUDRATE_300 = 0,
    UART_BAUDRATE_600,
    UART_BAUDRATE_1200,
    UART_BAUDRATE_2400,
    UART_BAUDRATE_4800,
    UART_BAUDRATE_9600,
    UART_BAUDRATE_19200,
    UART_BAUDRATE_38400,
    UART_BAUDRATE_57600,
    UART_BAUDRATE_115200,
    UART_BAUDRATE_230400,
    UART_BAUDRATE_576000,
    UART_BAUDRATE_921600,
    UART_BAUDRATE_1000000,
    UART_BAUDRATE_1500000,
    UART_BAUDRATE_3000000,
    UART_BAUDRATE_4000000,
    UART_BAUDRATE_MAX,
} uart_baudrate_t;

UART 字长枚举

typedef enum
{
    UART_WORD_LENGTH_5 = 0,
    UART_WORD_LENGTH_6,
    UART_WORD_LENGTH_7,
    UART_WORD_LENGTH_8,
} uart_word_length_t;

UART 停止位枚举

typedef enum
{
    UART_STOP_BIT_1 = 0,
    UART_STOP_BIT_2,
} uart_stop_bit_t;

UART 奇偶枚举

typedef enum
{
    UART_PARITY_NONE = 0,
    UART_PARITY_ODD,
    UART_PARITY_EVEN
} uart_parity_t;

UART 配置结构体

typedef struct
{
    uart_baudrate_t baudrate;
    uart_word_length_t word_length;
    uart_stop_bit_t stop_bit;
    uart_parity_t parity;
} _uart_config_t;

获取UART驱动的版本号

函数原型：

sunxi_hal_version_t hal_uart_get_version(int32_t dev)

参数：

dev：UART端口号

UART 驱动版本号

初始化UART驱动

函数原型：

int32_t hal_uart_init(int32_t uart_port);

参数：

uart_port：UART 端口号

0：成功
负数：失败

初始化异构AMP UART控制台

函数原型：

int32_t hal_uart_init_for_amp_cli(int32_t uart_port);

参数：

uart_port：UART 端口号

0：成功
负数：失败

卸载UART驱动

函数原型：

int32_t hal_uart_deinit(int32_t uart_port);

参数：

uart_port：UART 端口号

0：成功
负数：失败

发送数据

函数原型：

int32_t hal_uart_send(int32_t dev, const uint8_t *data, uint32_t num);

参数：

dev：UART 端口号
data：准备发送的数据buffer
num：buffer 大小

成功发送的字节数

发送一个字符

函数原型：

int32_t hal_uart_put_char(int32_t dev, char c);

参数：

dev：UART 端口号
c：待发送的字符

1：成功

接收数据

函数原型：

int32_t hal_uart_receive(int32_t dev, uint8_t *data, uint32_t num);

参数：

dev：UART 端口号
data：接收数据缓冲区
num：接收数据的大小

size：接收到的数据大小

非阻塞接收数据

函数原型：

int32_t hal_uart_receive_no_block(int32_t dev, uint8_t *data, uint32_t num, int32_t timeout);

参数：

dev：UART 端口号
data：接收数据缓冲区
num：接收数据的大小
timeout：超时时间

size：接收到的数据大小

接收一个字符

函数原型：

uint8_t hal_uart_get_char(int32_t dev);

参数：

dev：UART 端口号

收到的字符值

设置 UART 工作参数

函数原型：

int32_t hal_uart_control(int32_t uart_port, int cmd, void *args);

参数：

uart_port：UART 端口号
cmd：保留
args: 指向 _uart_config_t 类型的结构体

0：成功
负数：失败

轮询接收

函数原型：

int32_t hal_uart_receive_polling(int32_t dev, uint8_t *data, uint32_t num);

参数：

dev：UART 端口号
data：接收数据缓冲区
num：接收数据的大小

size：接收到的数据大小

查看轮询接收状态

函数原型：

int32_t hal_uart_check_poll_state(int32_t dev_id, short key);

参数：

dev_id：UART 端口号
key：标志位，取值 POLLIN，POLLOUT，POLLERR

UART 当前的接收状态

执行唤醒处理函数

函数原型：

int32_t hal_uart_poll_wakeup(int32_t dev_id, short key);

参数：

dev_id：UART 端口号
key：标志位，取值 POLLIN，POLLOUT，POLLERR

回调函数执行返回值

注册唤醒处理函数

函数原型：

int32_t hal_uart_register_poll_wakeup(poll_wakeup_func poll_wakeup);

参数：

poll_wakeup：回调函数

设置硬件流控

函数原型：

void hal_uart_set_hardware_flowcontrol(uart_port_t uart_port);

参数：

uart_port：UART 端口号

禁用硬件流控

函数原型：

void hal_uart_disable_flowcontrol(uart_port_t uart_port);

参数：

uart_port：UART 端口号

设置 UART 回环

函数原型：

void hal_uart_set_loopback(uart_port_t uart_port, bool enable);

参数：

uart_port：UART 端口号
enable：是否开启

使能 RX 中断

函数原型：

int32_t hal_uart_enable_rx(int32_t uart_port);

参数：

uart_port：UART 端口号

失能 RX 中断

函数原型：

int32_t hal_uart_disable_rx(int32_t uart_port);

参数：

uart_port：UART 端口号

模块使用范例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>

#include <hal_log.h>
#include <hal_cmd.h>
#include <hal_timer.h>
#include <hal_uart.h>

static void cmd_usage(void)
{
	printf("Usage:\n"
		"\t hal_uart <port> <baudrate>\n");
}

int cmd_test_uart(int argc, char **argv)
{
	uint8_t tbuf[6] = {"hello"};
	uint8_t rbuf[10] = {0};
	uart_port_t port;
	uint32_t baudrate;
	_uart_config_t uart_config;
	int i;

	hal_log_info("Testing UART in loopback mode");

	if (argc != 3) {
		cmd_usage();
		return -1;
	}

	port = strtol(argv[1], NULL, 0);
	baudrate = strtol(argv[2], NULL, 0);

	if(CONFIG_CLI_UART_PORT == port){
		hal_log_info("uart0 can't test, please use other port!");
		return -1;
	}
	memset(rbuf, 0, 10 * sizeof(uint8_t));

	switch (baudrate) {
	case 4800:
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_4800;
		break;

	case 9600:
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_9600;
		break;

	case 115200:
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_115200;
		break;

	case 1500000:
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_1500000;
		break;

	case 4000000:
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_4000000;
		break;
	default:
		hal_log_info("Using default baudrate: 115200");
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_115200;
		break;
	}

	uart_config.word_length = UART_WORD_LENGTH_8;
	uart_config.stop_bit = UART_STOP_BIT_1;
	uart_config.parity = UART_PARITY_NONE;

	hal_uart_init(port);
	hal_uart_control(port, 0, &uart_config);
	hal_uart_disable_flowcontrol(port);
	hal_uart_set_loopback(port, 1);

	/* send */
	hal_uart_send(port, tbuf, 5);

	/* loopback receive */
	hal_uart_receive_no_block(port, rbuf, 5, MS_TO_OSTICK(1000));

	printf("Sending:");
	for (i = 0; i < 5; i++)
		printf("%c", tbuf[i]);
	printf("\n");

	printf("Receiving:");
	for (i = 0; i < 5; i++)
		printf("%c", rbuf[i]);
	printf("\n");

	/* verify data */
	for (i = 0; i < 5; i++) {
		if (tbuf[i] != rbuf[i])
			break;
	}
	if (i == 5) {
		hal_log_info("Test hal_uart_init API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_control API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_disable_flowcontrol API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_set_loopback API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_send API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_receive API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_deinit API success!");
		hal_log_info("Test uart hal APIs success!");
	} else {
		hal_log_info("Test uart hal APIs failed!");
	}

	hal_msleep(1000);
	hal_uart_deinit(port);

	return 0;
}

FINSH_FUNCTION_EXPORT_CMD(cmd_test_uart, hal_uart, uart hal APIs tests)

#define BUFFSIZE 4096

static void cmd_stress_usage(void)
{
	printf("Usage:\n"
		"\t hal_uart <port> <baudrate> <flowctrl> <loopback> <len>\n");
}

int cmd_test_uart_stress(int argc, char **argv)
{
	uint8_t *tbuf = malloc(BUFFSIZE);
	uint8_t *rbuf = malloc(BUFFSIZE);
	uart_port_t port;
	uint32_t baudrate;
	_uart_config_t uart_config;
	int i;
	int flowctrl, loopback, testlen;

	hal_log_info("Testing UART in loopback mode with stress");

	if (argc != 6) {
		cmd_stress_usage();
		free(tbuf);
		free(rbuf);
		return -1;
	}

	port = strtol(argv[1], NULL, 0);
	baudrate = strtol(argv[2], NULL, 0);
	flowctrl = strtol(argv[3], NULL, 0);
	loopback = strtol(argv[4], NULL, 0);
	testlen = strtol(argv[5], NULL, 0);

	for (i = 0; i < BUFFSIZE; i++) {
		tbuf[i] = ('a' + i) & 0xff;
	}
	memset(rbuf, 0, BUFFSIZE * sizeof(uint8_t));

	switch (baudrate) {
	case 4800:
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_4800;
		break;

	case 9600:
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_9600;
		break;

	case 115200:
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_115200;
		break;

	case 1500000:
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_1500000;
		break;

	default:
		hal_log_info("Using default baudrate: 115200");
		uart_config.baudrate = UART_BAUDRATE_115200;
		break;
	}

	uart_config.word_length = UART_WORD_LENGTH_8;
	uart_config.stop_bit = UART_STOP_BIT_1;
	uart_config.parity = UART_PARITY_NONE;

	hal_uart_init(port);
	hal_uart_control(port, 0, &uart_config);
	printf("flow:%d, loopback:%d len:%d\n", flowctrl, loopback, testlen);
	if (flowctrl)
		hal_uart_set_hardware_flowcontrol(port);
	else
		hal_uart_disable_flowcontrol(port);

	if (loopback)
		hal_uart_set_loopback(port, 1);
	else
		hal_uart_set_loopback(port, 0);

	/* send */
	printf("send\n");
	hal_uart_send(port, tbuf, testlen);
	printf("send done\n");

	printf("recv\n");
	/* loopback receive */
	hal_uart_receive(port, rbuf, testlen);
	printf("recv done\n");

#if 0
	printf("Sending:");
	for (i = 0; i < testlen; i++) {
		if (i % 16 == 0)
			printf("\n");
		printf("0x%x ", tbuf[i]);
	}
	printf("\n");

	printf("Receiving:");
	for (i = 0; i < testlen; i++) {
		if (i % 16 == 0)
			printf("\n");
		printf("0x%x ", rbuf[i]);
	}
	printf("\n");
#endif

	/* verify data */
	for (i = 0; i < testlen; i++) {
		if (tbuf[i] != rbuf[i]) {
			printf("check %d fail, 0x%x != 0x%x\n", i, tbuf[i], rbuf[i]);
			break;
		}
	}
	if (i == testlen) {
		hal_log_info("Test hal_uart_init API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_control API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_disable_flowcontrol API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_set_loopback API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_send API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_receive API success!");
		hal_log_info("Test hal_uart_deinit API success!");
		hal_log_info("Test uart hal APIs success!");
	} else {
		hal_log_info("Test uart hal APIs failed!");
	}

	hal_msleep(1000);
	hal_uart_deinit(port);
	free(tbuf);
	free(rbuf);

	return 0;
}

FINSH_FUNCTION_EXPORT_CMD(cmd_test_uart_stress, hal_uart_stress, uart hal APIs tests)

UART

模块配置​

源码结构​

模块接口说明​

返回值枚举​

波特率枚举​

UART 字长枚举​

UART 停止位枚举​

UART 奇偶枚举​

UART 配置结构体​

获取UART驱动的版本号​

初始化UART驱动​

初始化异构AMP UART控制台​

卸载UART驱动​

发送数据​

发送一个字符​

接收数据​

非阻塞接收数据​

接收一个字符​

设置 UART 工作参数​

轮询接收​

查看轮询接收状态​

执行唤醒处理函数​

注册唤醒处理函数​

设置硬件流控​

禁用硬件流控​

设置 UART 回环​

使能 RX 中断​

失能 RX 中断​

模块使用范例​

模块配置

源码结构

模块接口说明

返回值枚举

波特率枚举

UART 字长枚举

UART 停止位枚举

UART 奇偶枚举

UART 配置结构体

获取UART驱动的版本号

初始化UART驱动

初始化异构AMP UART控制台

卸载UART驱动

发送数据

发送一个字符

接收数据

非阻塞接收数据

接收一个字符

设置 UART 工作参数

轮询接收

查看轮询接收状态

执行唤醒处理函数

注册唤醒处理函数

设置硬件流控

禁用硬件流控

设置 UART 回环

使能 RX 中断

失能 RX 中断

模块使用范例