【開發教程6】瘋殼·AI語音人臉識別-串口

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CC3200AI實驗教程

——瘋殼·開發板系列

串口

    串行接口分為異步串行接口和同步串行接口兩種。異步串行接口統稱為通用異步收發器（UART）接口，同步串行接口有SPI和I2C等，同步串行接口除了包含數據線外，還包含時鐘線。
    本次實驗中我們使用的是UART，也就是異步串行通信接口。UART的相關標準規定了接口的機械特性、電氣特性和功能特性等，UART的電氣特性標準包括 RS-232C、RS-422、RS-423和RS-485等，其中RS-232C是最常用的串行通信標準。RS-232C是數據終端設備（DTE）和數據通信設備（DCE）之間串行二進制數據交換接口技術標準，其中DTE包括微機、微控制器和打印機等，DCE包括調制解調器MODEM、GSM模塊和Wi-Fi模塊燈。       
    RS-232C機械特性規定使用25針D型連接器，后來簡化為9針D型連接器。RS-232C的電氣特性采用負邏輯：邏輯“1”的電平低于-3V，邏輯“0”的電平高于+3V，這個TTL的正邏輯（邏輯“1”表示高電平，邏輯“0”表示低電平）不同，因此通過RS-232C和TTL器件通信時必須進行電平轉換。
    目前微控制器的UART接口采用的是TTL正邏輯，和TTL器件連接不需要電平轉換。和采用負邏輯的計算機相連接時需要進行電平轉換（我們一般使用USB轉串模塊）。
    CC3200包含兩個可編程UART接口（UARTA0~1），主要特性如下：
    a、可編程的波特率發生器，允許速度高達3Mbps；
    b、獨立的16*8發送和接口FIFO，減輕CPU中斷處理負載；
    c、可編程FIFO長度，包括提供傳統雙緩沖接口的單字節操作；
    d、FIFO觸發閾值包括1/8、1/4、1/2、3/4和7/8；
    e、標準的異步通信起始、停止和奇偶校驗位。
    CC3200的UART接口具有以下可編程串行接口特性：
    a、可編程的5、6、7或8位數據；
    b、偶、奇或無校驗生成/檢測；
    c、1或2個停止位生成；
    d、支持RTS和CTS調制解調器握手；
    e、標準的FIFO閾值中斷和傳輸結束中斷。
    CC3200的UART支持DMA，使用DMA可實現高效傳輸，UART具有單獨的DMA發送和接收通道。支持當FIFO中有數據的單個請求接收和可編程FIFO閾值的突發請求接收以及FIFO中有空間的單個請求發送和可編程FIFO閾值的突發請求發送。
    1.1寄存器
    UARTDR為數據寄存器（也是FIFOs的接口）。
    在發送數據時，如果FIFO使能了，則寫入該寄存器的數據會發送到發送FIFO 中。如果FIFO關閉，數據會被存儲在發送保持寄存器中（發送FIFO最低一個字）。寫該寄存器意味著通過串口發送。
    在接收數據時，如果FIFO使能了，數據字節和4位狀態位被發送到12位寬的接收FIFO中。如果FIFO關閉，數據字節和狀態被存儲在接收保持寄存器中（接收FIFO中的最低一個字）。可以通過讀取該寄存器來獲取接收數據。如圖1.0.1所示為UARTDR寄存器，如圖1.0.2為其位定義。

   
    圖1.0.1 UARTDR寄存器

   
    圖1.0.2 UARTDR寄存器位定義
    UARTRSR_UARTECR是接收狀態寄存器/錯誤清除寄存器。除了UARTDR寄存器之外，接收的狀態位也可以通過UARTRSR寄存器獲取。如果從該寄存器讀取狀態信息，則狀態信息對應與在讀取UARTRSR寄存器之前的UARTDR的狀態信息。當有溢出條件發生時，狀態位中的溢出標志位會立刻被置位。UARTRSR寄存器不能被寫。寫任何值到寄存器UARTECR中將會清除幀、校驗、打斷和溢出錯誤。復位會清零所有的位。如圖1.0.3所示為UARTRSR_UARTECR寄存器，如圖1.0.4為其位定義。

     
    圖1.0.3 UARTRSR_UARTECR寄存器

   
    圖1.0.4 UARTRSR_UARTECR寄存器位定義
    UARTFR為標志寄存器。在復位之后，TXFF、RXFF和BUSY標志位為0，TXFE 和RXFE位為1。RI和CTS位指示調制解調器的控制流和狀態。這里需要注意的是，調制解調位只在UART1中有效，在UART0中是保留位。如圖1.0.5所示為UARTFR，圖1.0.6為其位定義。

   
    圖1.0.5 UARTFR寄存器

   
    圖1.0.6 UARTFR寄存器位定義
    UARTIBRD寄存器是波特率除數的整數部分。復位之后所有的位被清零。最小值為1（當UARTIBRD為0時），此時UARTFBRD寄存器無效。當改變UARTIBRD 寄存器時，只有在當前的字節傳輸完成之后才生效。波特率除數的任何改變都必須在寫UARTLCRH寄存器之后。如圖1.0.7所示為UARTIBRD寄存器。

   
    圖1.0.7 UARTIBRD寄存器
    UARTFBRD寄存器是波特率除數的小數部分。復位之后所有的位被清零。當修改UARTFBRD寄存器的值時，只有在當前字節發送或者接收完成之后才會有效。波特率除數的任何改變都必須在寫UARTLCRH寄存器之后。如圖1.0.8所示為UARTFBRD寄存器。

   
    圖1.0.8 UARTFBRD寄存器
    UARTLCRH寄存器是線控制寄存器。該寄存器控制串口的數據長度、校驗和停止位的選擇。當更新波特率除數寄存器的時候，必須也要重寫該寄存器。因為波特率除數寄存器的寫選通信號和該寄存器是連接在一起的。如圖1.0.9所示為UARTLCRH寄存器，圖1.1.0為其位定義。

   
    圖1.0.9 UARTLCRH寄存器


   
    圖1.1.0 UARTLCRH寄存器位定義
    UARTCTL是控制寄存器。在復位之后，除了發送和接收使能位之外，其它位都被清零。UARTEN位用于使能UART模塊。在配置串口模塊時必須將該位清零。如果在串口進行發送或者接收的操作時關閉串口模塊功能，則在完成當前發送或者接收操作之后才關閉。如圖1.1.1所示為UARTCTL寄存器，如圖1.1.2為其位定義。
    注意：在UART使能的狀態下，UARTCTL寄存器不能被改變，否則結果是無法預測的。修改UARTCTL寄存器時建議按照下面的操作進行：
    1、關閉UART；
    2、等待當前字節的發送或者接收操作完成；
    3、通過清零UARTLCRH寄存器中的FEN位來清除發送FIFO；
    4、重新寫控制寄存器；
    5、使能UART模塊。

   
    圖1.1.1 UARTCTL寄存器

   
    圖1.1.2 UARTCTL寄存器位定義
    UARTIFLS是選擇FIFO產生中斷閾值的寄存器。可以使用該寄存器來定義FIFO的閾值，同時UARTRIS寄存器中的TXRIS和RXRIS位被觸發。產生中斷是基于一個發送操作超過閾值而不是等于閾值。也就是說FIFO中的數據超過規定的閾值之后才會產生中斷。例如，如果接收的觸發閾值設置為一般（8字節），那么在串口模塊接收到第9個字節的時候才會產生中斷。在復位之后，TXIFLSEL和RXIFLSEL位被配置，所以FIFOs在接收一半時觸發中斷。如圖1.1.3所示為UARTRIS寄存器及其位定義。

   
    圖1.1.3 UARTIFLS及其位定義
    UARTIM是中斷掩碼置位/清零寄存器。讀取該寄存器則獲得當前中斷的掩碼值。進行置位時，對應的中斷將被發送到中斷控制器。清零操作則對應的中斷不會被發送到中斷控制器。如圖1.1.4所示為UARTIM寄存器，如圖1.1.5為其位定義。

   
    圖1.1.4 UARTIM寄存器

   
    圖1.1.5 UARTIM寄存器位定義
    UARTRIS是源中斷狀態寄存器。可以讀取到當前中斷源。寫操作無效，如圖1.1.6所示為UARTRIS寄存器，如圖1.1.7為其位定義。

   
    圖1.1.6 UARTRIS寄存器

   
    圖1.1.7 UARTRIS寄存器位定義
    UARTMIS是中斷掩碼狀態寄存器。讀該寄存器獲取對應中斷的掩碼值。寫操作無效。如圖1.1.8所示為UARTMIS寄存器，如圖1.1.9為其位定義。

   
    圖1.1.8 UARTMIS寄存器

   
    圖1.1.9 UARTMIS寄存器位定義
    UARTICR是中斷清零寄存器。置位則對應的中斷被清除（清除中斷源寄存器和中斷掩碼寄存器中對應的位），清零操作無效。如圖1.2.0所示是為UARTICR寄存器，如圖1.2.1為其位定義。

   
    圖1.2.0 UARTICR寄存器

   
    圖1.2.1 UARTICR寄存器位定義
    UARTDMACTL是DMA控制寄存器。如圖1.2.2所示為UARTDMACTL寄存器及其位定義。

     
    圖1.2.2 UARTDMACTL寄存器及其位定義
    1.2實驗現象
    打開CC3200_Uart_Demo文件夾里的工程，該工程主要是把CC3200的UARTA0的波特率為115200bps，8位數據位，1個停止位，無奇偶校驗位，如圖1.2.3所示。

   
    圖1.2.3 串口參數設置
    當串口接收到數據后，把接收到的數據再通過串口發送出去，編譯工程，打開Uniflash，把bin文件下載到CC3200板子上（具體步驟請參考GPIO小節）。
    把“CH340G_VCC”和串口選擇的第一個“RXD”和第二個“TXD”撥碼開關均撥到“ON”。
    插上USB數據線接到電腦，打開串口助手，選擇串口號，波特率設置為115200bps，按下板子的復位可見串口打印，如圖1.2.4所示。

   
    圖1.2.4 復位時串口打印
    在發送框內輸入瘋殼的網址，點擊發送，串口助手收到CC3200的回傳，如圖1.2.5所示。
       
    圖1.2.5 串口助手收到回傳





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2022-7-22 15:56 上傳

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