SAM4E單片機之旅——17、通過UART進行標準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。當然，可以直接使用UART進行字符的輸入和輸出。但是又何必浪費了C的標準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)進行PC和開發(fā)板的交互。

　　一、 C標準函數(shù)庫　　

與硬件相關的功能，最終都需要直接訪問硬件。這一點，C的標準函數(shù)庫的實現(xiàn)面對眾多的硬件設備，已經(jīng)無能為力了。

　　Atmel Studio使用的C標準庫的實現(xiàn)疑似為Newlib。

　　在工程的 ASFsamutilssyscallsgccsyscalls.c 文件中，ASF已經(jīng)實現(xiàn)了若干需要自己實現(xiàn)的函數(shù)了(這個文件雖然叫syscall，但是可能只是因遵守unix的習慣起的。因為這里沒有操作系統(tǒng)，也就沒有“系統(tǒng)調(diào)用”一說了)。但是類似輸入輸出這些定制性較高的實現(xiàn)就沒有默認的實現(xiàn)。

　　Newlib的大部分文件讀寫功能是通過_read() 和_write() 函數(shù)實現(xiàn)了。所以實現(xiàn)了這兩個函數(shù)就可以實現(xiàn)標準輸入輸出了。函數(shù)的簽名及參數(shù)含義可以google。

　　二、 實現(xiàn)

　　注意需要先完成UART的配置工作。

　　在具體的實現(xiàn)就很簡單了。在實現(xiàn)時，可以不對目標文件進行判斷，而對所有的輸入輸出均通過UART完成。若需要判斷目標文件是否為標準輸入輸出，以及在檢測到錯誤時對這個錯誤進行報告，就需要包含以下頭文件：

　　#include 

　　#include 

　　_write：

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

　　{

　　// 只處理標準輸出

　　if (file == STDOUT_FILENO){

　　for (int i = 0; i<LEN ; ++i){< p> 

　　// 通過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)

　　{

　　// 只處理標準輸入

　　if (file == STDIN_FILENO){

　　int i;

　　for (i = 0; i < len; i++){

　　// 通過UART讀入數(shù)據(jù)

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

　　ptr[i] = UART0->UART_RHR;

　　/* 當讀到換行符時返回

　　if ('n' == ptr[i])

　　return i;

　　}

　　return i; /* 緩o沖?區(qū)?已°?慢y */

　　}else{

　　errno = EBADF;

　　return -1;

　　}

　　}

　　測試，以下代碼獲取UART的輸入，并通過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)時需要加上換行符。

　　三、 在ASF中使用

　　因為這是一個很常用的功能，所以在ASF中也有實現(xiàn)。在ASF中不但可以進行一些配置，而且在使用的時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)默認聲明了相應的宏了：

　　1

　　2/* Configure UART pins */

　　#define CONF_BOARD_UART_CONSOLE

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

　　/* 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初始化串行標準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);