【開發(fā)教程6】瘋殼·AI語音人臉識別-串口

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CC3200AI實(shí)驗(yàn)教程

——瘋殼·開發(fā)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(tǒng)稱為通用異步收發(fā)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(shù)據(jù)線外，還包含時(shí)鐘線。
    本次實(shí)驗(yàn)中我們使用的是UART，也就是異步串行通信接口。UART的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了接口的機(jī)械特性、電氣特性和功能特性等，UART的電氣特性標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。RS-232C是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中DTE包括微機(jī)、微控制器和打印機(jī)等，DCE包括調(diào)制解調(diào)器MODEM、GSM模塊和Wi-Fi模塊燈。       
    RS-232C機(jī)械特性規(guī)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(fù)邏輯：邏輯“1”的電平低于-3V，邏輯“0”的電平高于+3V，這個(gè)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(shí)必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換。和采用負(fù)邏輯的計(jì)算機(jī)相連接時(shí)需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換（我們一般使用USB轉(zhuǎn)串模塊）。
    CC3200包含兩個(gè)可編程UART接口（UARTA0~1），主要特性如下：
    a、可編程的波特率發(fā)生器，允許速度高達(dá)3Mbps；
    b、獨(dú)立的16*8發(fā)送和接口FIFO，減輕CPU中斷處理負(fù)載；
    c、可編程FIFO長度，包括提供傳統(tǒng)雙緩沖接口的單字節(jié)操作；
    d、FIFO觸發(fā)閾值包括1/8、1/4、1/2、3/4和7/8；
    e、標(biāo)準(zhǔn)的異步通信起始、停止和奇偶校驗(yàn)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(shù)據(jù)；
    b、偶、奇或無校驗(yàn)生成/檢測；
    c、1或2個(gè)停止位生成；
    d、支持RTS和CTS調(diào)制解調(diào)器握手；
    e、標(biāo)準(zhǔn)的FIFO閾值中斷和傳輸結(jié)束中斷。
    CC3200的UART支持DMA，使用DMA可實(shí)現(xiàn)高效傳輸，UART具有單獨(dú)的DMA發(fā)送和接收通道。支持當(dāng)FIFO中有數(shù)據(jù)的單個(gè)請求接收和可編程FIFO閾值的突發(fā)請求接收以及FIFO中有空間的單個(gè)請求發(fā)送和可編程FIFO閾值的突發(fā)請求發(fā)送。
    1.1寄存器
    UARTDR為數(shù)據(jù)寄存器（也是FIFOs的接口）。
    在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，如果FIFO使能了，則寫入該寄存器的數(shù)據(jù)會發(fā)送到發(fā)送FIFO 中。如果FIFO關(guān)閉，數(shù)據(jù)會被存儲在發(fā)送保持寄存器中（發(fā)送FIFO最低一個(gè)字）。寫該寄存器意味著通過串口發(fā)送。
    在接收數(shù)據(jù)時(shí)，如果FIFO使能了，數(shù)據(jù)字節(jié)和4位狀態(tài)位被發(fā)送到12位寬的接收FIFO中。如果FIFO關(guān)閉，數(shù)據(jù)字節(jié)和狀態(tài)被存儲在接收保持寄存器中（接收FIFO中的最低一個(gè)字）。可以通過讀取該寄存器來獲取接收數(shù)據(jù)。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(tài)寄存器/錯(cuò)誤清除寄存器。除了UARTDR寄存器之外，接收的狀態(tài)位也可以通過UARTRSR寄存器獲取。如果從該寄存器讀取狀態(tài)信息，則狀態(tài)信息對應(yīng)與在讀取UARTRSR寄存器之前的UARTDR的狀態(tài)信息。當(dāng)有溢出條件發(fā)生時(shí)，狀態(tài)位中的溢出標(biāo)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(yàn)、打斷和溢出錯(cuò)誤。復(fù)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(biāo)志寄存器。在復(fù)位之后，TXFF、RXFF和BUSY標(biāo)志位為0，TXFE 和RXFE位為1。RI和CTS位指示調(diào)制解調(diào)器的控制流和狀態(tài)。這里需要注意的是，調(diào)制解調(diào)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(shù)的整數(shù)部分。復(fù)位之后所有的位被清零。最小值為1（當(dāng)UARTIBRD為0時(shí)），此時(shí)UARTFBRD寄存器無效。當(dāng)改變UARTIBRD 寄存器時(shí)，只有在當(dāng)前的字節(jié)傳輸完成之后才生效。波特率除數(shù)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(shù)的小數(shù)部分。復(fù)位之后所有的位被清零。當(dāng)修改UARTFBRD寄存器的值時(shí)，只有在當(dāng)前字節(jié)發(fā)送或者接收完成之后才會有效。波特率除數(shù)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(shù)據(jù)長度、校驗(yàn)和停止位的選擇。當(dāng)更新波特率除數(shù)寄存器的時(shí)候，必須也要重寫該寄存器。因?yàn)椴ㄌ芈食龜?shù)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(fù)位之后，除了發(fā)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(shí)必須將該位清零。如果在串口進(jìn)行發(fā)送或者接收的操作時(shí)關(guān)閉串口模塊功能，則在完成當(dāng)前發(fā)送或者接收操作之后才關(guān)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(tài)下，UARTCTL寄存器不能被改變，否則結(jié)果是無法預(yù)測的。修改UARTCTL寄存器時(shí)建議按照下面的操作進(jìn)行：
    1、關(guān)閉UART；
    2、等待當(dāng)前字節(jié)的發(fā)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(fā)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(chǎn)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(shí)UARTRIS寄存器中的TXRIS和RXRIS位被觸發(fā)。產(chǎn)生中斷是基于一個(gè)發(fā)送操作超過閾值而不是等于閾值。也就是說FIFO中的數(shù)據(jù)超過規(guī)定的閾值之后才會產(chǎn)生中斷。例如，如果接收的觸發(fā)閾值設(shè)置為一般（8字節(jié)），那么在串口模塊接收到第9個(gè)字節(jié)的時(shí)候才會產(chǎn)生中斷。在復(fù)位之后，TXIFLSEL和RXIFLSEL位被配置，所以FIFOs在接收一半時(shí)觸發(fā)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(dāng)前中斷的掩碼值。進(jìn)行置位時(shí)，對應(yīng)的中斷將被發(fā)送到中斷控制器。清零操作則對應(yīng)的中斷不會被發(fā)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(tài)寄存器。可以讀取到當(dāng)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(tài)寄存器。讀該寄存器獲取對應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，無奇偶校驗(yàn)位，如圖1.2.3所示。

   
    圖1.2.3 串口參數(shù)設(shè)置
    當(dāng)串口接收到數(shù)據(jù)后，把接收到的數(shù)據(jù)再通過串口發(fā)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(jié)）。
    把“CH340G_VCC”和串口選擇的第一個(gè)“RXD”和第二個(gè)“TXD”撥碼開關(guān)均撥到“ON”。
    插上USB數(shù)據(jù)線接到電腦，打開串口助手，選擇串口號，波特率設(shè)置為115200bps，按下板子的復(fù)位可見串口打印，如圖1.2.4所示。

   
    圖1.2.4 復(fù)位時(shí)串口打印
    在發(fā)送框內(nèi)輸入瘋殼的網(wǎng)址，點(diǎn)擊發(fā)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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