SAM4E單片機(jī)之旅——17、通過(guò)UART進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)IO

　　交互還是很有必要的，而且使用鍵盤和顯示器的交互效率還是很高的。當(dāng)然，可以直接使用UART進(jìn)行字符的輸入和輸出。但是又何必浪費(fèi)了C的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出的格式控制之類的功能呢?

　　這次內(nèi)容就是使用scanf() 和printf() 函數(shù)進(jìn)行PC和開(kāi)發(fā)板的交互。

　　一、 C標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)　　

與硬件相關(guān)的功能，最終都需要直接訪問(wèn)硬件。這一點(diǎn)，C的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)面對(duì)眾多的硬件設(shè)備，已經(jīng)無(wú)能為力了。

　　Atmel Studio使用的C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)疑似為Newlib。

　　在工程的 ASFsamutilssyscallsgccsyscalls.c 文件中，ASF已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了若干需要自己實(shí)現(xiàn)的函數(shù)了(這個(gè)文件雖然叫syscall，但是可能只是因遵守unix的習(xí)慣起的。因?yàn)檫@里沒(méi)有操作系統(tǒng)，也就沒(méi)有“系統(tǒng)調(diào)用”一說(shuō)了)。但是類似輸入輸出這些定制性較高的實(shí)現(xiàn)就沒(méi)有默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)。

　　Newlib的大部分文件讀寫功能是通過(guò)_read() 和_write() 函數(shù)實(shí)現(xiàn)了。所以實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出了。函數(shù)的簽名及參數(shù)含義可以google。

　　二、 實(shí)現(xiàn)

　　注意需要先完成UART的配置工作。

　　在具體的實(shí)現(xiàn)就很簡(jiǎn)單了。在實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以不對(duì)目標(biāo)文件進(jìn)行判斷，而對(duì)所有的輸入輸出均通過(guò)UART完成。若需要判斷目標(biāo)文件是否為標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出，以及在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)對(duì)這個(gè)錯(cuò)誤進(jìn)行報(bào)告，就需要包含以下頭文件：

　　#include 

　　#include 

　　_write：

　　int _write(int file,const char *ptr,int len)

　　{

　　// 只處理標(biāo)準(zhǔn)輸出

　　if (file == STDOUT_FILENO){

　　for (int i = 0; i<LEN ; ++i){< p> 

　　// 通過(guò)UART寫出數(shù)據(jù)

　　while (!(UART0->UART_SR & UART_SR_TXRDY));

　　UART0->UART_THR = ptr[i];

　　}

　　return len;

　　}else {

　　errno = EBADF;

　　return -1;

　　}

　　}

　　_read：

　　int _read (int file, char *ptr, int len)

　　{

　　// 只處理標(biāo)準(zhǔn)輸入

　　if (file == STDIN_FILENO){

　　int i;

　　for (i = 0; i < len; i++){

　　// 通過(guò)UART讀入數(shù)據(jù)

　　while(!(UART0->UART_SR & UART_SR_RXRDY));

　　ptr[i] = UART0->UART_RHR;

　　/* 當(dāng)讀到換行符時(shí)返回

　　if ('n' == ptr[i])

　　return i;

　　}

　　return i; /* 緩o沖?區(qū)?已°?慢y */

　　}else{

　　errno = EBADF;

　　return -1;

　　}

　　}

　　測(cè)試，以下代碼獲取UART的輸入，并通過(guò)UART重新輸出：

　　#include 

　　printf("-I- Test for stdio through UART0rn");

　　char readbuf[64];

　　while (1)

　　{

　　printf("-I- Input something...rn");

　　scanf("%s", readbuf);

　　printf("Output: %srn",readbuf);

　　}

　　注意，PC端在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)需要加上換行符。

　　三、 在ASF中使用

　　因?yàn)檫@是一個(gè)很常用的功能，所以在ASF中也有實(shí)現(xiàn)。在ASF中不但可以進(jìn)行一些配置，而且在使用的時(shí)候真正需要編寫的代碼只有幾行，甚至這幾行代碼也可以完全參考(抄)ASF示例中的代碼。

　　添加模塊Standard serial I/O。

　　在conf_board.h里面已經(jīng)默認(rèn)聲明了相應(yīng)的宏了：

　　1

　　2/* Configure UART pins */

　　#define CONF_BOARD_UART_CONSOLE

　　在conf_uart_serial.h 里，已經(jīng)有了使用UART相關(guān)的參考設(shè)置代碼了。刪去參考代碼前面的注釋符號(hào)即可：

　　/* 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

　　調(diào)用stdio_serial_init初始化串行標(biāo)準(zhǔn)I/O：

　　const usart_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);