制作一个RISC-V的操作系统七-UART初始化(UART NS16550A 规定 目标 发送数据 代码 extern)

本文主要是介绍制作一个RISC-V的操作系统七-UART初始化(UART NS16550A 规定 目标 发送数据 代码 extern),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • UART
  • NS16550A
  • 规定
  • 目标
  • 发送数据
  • 代码
    • extern

UART

对应到嵌入式开发中,qemu模拟的就是那块开发板(硬件)
电脑使用qemu时可以理解为qemu模拟了那块板子,同时那块板子与已经与你的电脑相连接了(我们对应的指定的内核也在那块板子上运行,而连接传输数据遵循UART的形式,通过板子上的UART接口和电脑的UART接口相连从而把数据传输到电脑,再通过电脑进行显示)
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UART(通用异步接收/发送器)是一种广泛使用的硬件通信协议,用于串行通信。UART通信协议允许设备通过串行端口相互通信。这种协议不需要时钟信号来同步发送和接收数据,因此被称为“异步”通信。
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在UART通信中,数据以串行形式传输,即一次发送一个位。两个设备之间的通信通常涉及两根线:一根用于发送数据(TX),另一根用于接收数据(RX)
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对应到实际中的连接就是一个接口,数据按照接口规定的形式进行传输
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NS16550A

NS16550A的编程接口是指如何通过软件与这个UART芯片进行交互。在通俗的层面上,我们可以把NS16550A想象成一个有多个小格子(寄存器)的邮箱,每个格子都有特定的功能。程序员通过向这些格子写入数据或从中读取数据来控制UART的行为,或者获取UART的状态。
类似于电脑存在一片内存区域用于和UART设备来通信交流(类似中转与设置中转形式)

接口顾名思义就是两个设备连接的地方,这个地方涉及到数据的交换传输,自然要规定些双方如何交换与传输的方式以及交换传输的相关缓存

将接口的寄存器映射到内存地址,从而我们可以通过访问地址来访问到接口的寄存器
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规定

NS16550A接口的相关寄存器有八个,但存在复用的现象,如000表示第零个寄存器,它有两种模式,并且读模式下只有一个用途(receive holding register)。而写模式下具备两个功能

有些寄存器只有对应的模式下才有功能

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UART一个寄存器是八位
相关寄存器的名称和各个比特位的含义如下
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初始化
第一个是关中断
第二个是设置波特率
第三个是设置奇偶校验位
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对应的寄存器的功能
IER
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LCR
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DLL:LSB of Divisor Latch (write mode)
DLM:MSB of Divisor Latch (write mode)

当LCR的第七位设置为1时,设备将认为开始设置波特率了。波特率由DLL 和DLM共同的组成的16位的值和输入的频率决定,如下
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当将第七位设置为0后,此时设备知道波特率设置已经完成,设备将通过另外的寄存器保存波特率

对DLL和DLM进行写入,写的是内存,在io设备中应该有另外的寄存器用于保存波特率,DLL和DLM中的波特率设置好后io设备会自动的保存好(群里某个大佬的回复)

目标

 * - number of the word length: 8 bits* - number of stop bits:1 bit when word length is 8 bits* - no parity* - no break control* - disabled baud latch

发送数据

先将数据写到THR,然后再发送出去

轮询处理:不断查看寄存器是否空闲(数据是否发送出去)
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THR存放发送的数据,一个字符,LSR存放着THR内的数据是否发送出去的信号,在第五位
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不断查看LSR寄存器第五位,如果为1,跳出循环,传输数据

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代码

extern

extern关键字用于声明一个变量或函数在其他地方定义。这意味着声明告诉编译器该名称对应的实体存在,但它的定义可能在程序的另一个文件中。这样的声明通常出现在头文件(.h文件)中,或者在使用多个源文件(.c文件)的项目中。

编译连接时,先将各个C文件编译成目标文件,再链接。编译时如果要使用到其他函数的函数,需要使用extern声明,然后在链接时才会具体识别

https://github.com/FULLK/risllkos/tree/main/Fullkenerl2

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