SAM4E单片机之旅——17、通过UART进行标准IO

时间：2018-10-16 15:00:01

关键字： sam4e uart 单片机标准io

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[导读]交互还是很有必要的，而且使用键盘和显示器的交互效率还是很高的。当然，可以直接使用UART进行字符的输入和输出。但是又何必浪费了C的标准输入输出的格式控制之类的功能呢？这次内容就是使用scanf()和printf()函数进

交互还是很有必要的，而且使用键盘和显示器的交互效率还是很高的。当然，可以直接使用UART进行字符的输入和输出。但是又何必浪费了C的标准输入输出的格式控制之类的功能呢？

这次内容就是使用scanf()和printf()函数进行PC和开发板的交互。

一、C标准函数库

与硬件相关的功能，最终都需要直接访问硬件。这一点，C的标准函数库的实现面对众多的硬件设备，已经无能为力了。

Atmel Studio使用的C标准库的实现疑似为Newlib。

在工程的ASFsamutilssyscallsgccsyscalls.c文件中，ASF已经实现了若干需要自己实现的函数了（这个文件虽然叫syscall，但是可能只是因遵守unix的习惯起的。因为这里没有操作系统，也就没有“系统调用”一说了）。但是类似输入输出这些定制性较高的实现就没有默认的实现。

Newlib的大部分文件读写功能是通过_read()和_write()函数实现了。所以实现了这两个函数就可以实现标准输入输出了。函数的签名及参数含义可以google。

二、实现

注意需要先完成UART的配置工作。

在具体的实现就很简单了。在实现时，可以不对目标文件进行判断，而对所有的输入输出均通过UART完成。若需要判断目标文件是否为标准输入输出，以及在检测到错误时对这个错误进行报告，就需要包含以下头文件：

12#include #include

_write：

123456789101112131415int_write(intfile,constchar*ptr,intlen){// 只处理标准输出if(file == STDOUT_FILENO){for(inti = 0; iUART_SR & UART_SR_TXRDY));UART0->UART_THR = ptr[i];}returnlen;}else{errno= EBADF;return-1;}}

_read：

12345678910111213141516171819int_read (intfile, char*ptr, intlen){// 只处理标准输入if(file == STDIN_FILENO){inti;for(i = 0; i < len; i++){// 通过UART读入数据while(!(UART0->UART_SR & UART_SR_RXRDY));ptr[i] = UART0->UART_RHR;/* 当读到换行符时返回if ('n' == ptr[i])return i;}return i; /* 缓o冲?区?已°?慢y */}else{errno= EBADF;return-1;}}

测试，以下代码获取UART的输入，并通过UART重新输出：

123456789#include printf("-I- Test for stdio through UART0rn");charreadbuf[64];while(1){printf("-I- Input something...rn");scanf("%s", readbuf);printf("Output: %srn",readbuf);}

注意，PC端在发送数据时需要加上换行符。

三、在ASF中使用

因为这是一个很常用的功能，所以在ASF中也有实现。在ASF中不但可以进行一些配置，而且在使用的时候真正需要编写的代码只有几行，甚至这几行代码也可以完全参考（抄）ASF示例中的代码。

添加模块Standard serial I/O。

在conf_board.h里面已经默认声明了相应的宏了：

12/* Configure UART pins */#define CONF_BOARD_UART_CONSOLE

在conf_uart_serial.h里，已经有了使用UART相关的参考设置代码了。删去参考代码前面的注释符号即可：

1234567/* A reference setting for UART *//** UART Interface */#define CONF_UART CONSOLE_UART/** Baudrate setting */#define CONF_UART_BAUDRATE 115200/** Parity setting */#define CONF_UART_PARITY UART_MR_PAR_NO

调用stdio_serial_init初始化串行标准I/O：

1234567constusart_serial_options_t uart_serial_options = {.baudrate = CONF_UART_BAUDRATE,.paritytype = CONF_UART_PARITY};/* Configure console UART. */sysclk_enable_peripheral_clock(CONSOLE_UART_ID);stdio_serial_init(CONF_UART, &uart_serial_options);