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TivaC系列UART通信

1.UART通信基础

1.1UART通信简介

UART（UniversalAsynchronousReceiver-Transmitter）是一种串行通信接口，用于在设备之间传输数据。UART通信的特点是异步传输，即不需要同步时钟信号来协调数据的发送和接收。数据的传输是通过一个起始位、一个或多个数据位、一个可选的奇偶校验位和一个停止位来完成的。这些位的组合称为一个帧。

1.2UART通信帧结构

一个典型的UART通信帧结构如下：

起始位：通常是一个低电平（0），表示数据传输的开始。

数据位：通常为5到8位，具体取决于配置。

奇偶校验位：可选，用于检测传输错误。可以是偶校验、奇校验或无校验。

停止位：通常是一个高电平（1），表示数据传输的结束。可以是1位、1.5位或2位。

1.3UART通信波特率

波特率是UART通信中数据传输速率的单位，表示每秒传输的位数。常见的波特率有9600、19200、38400、57600和115200等。波特率需要在发送和接收设备之间进行匹配，否则会导致数据传输错误。

2.TivaC系列UART配置

2.1UART模块概述

TivaC系列单片机集成了多个UART模块，每个模块都有独立的寄存器组，可以通过编程进行配置。TivaC系列的UART模块支持全双工通信，即可以同时进行数据的发送和接收。

2.2配置UART模块

配置UART模块通常需要以下步骤：

使能UART模块：通过系统控制模块（SystemControl）使能UART模块的时钟。

配置GPIO引脚：将GPIO引脚配置为UART功能。

配置UART参数：设置波特率、数据位、奇偶校验位和停止位。

使能UART中断：如果需要中断处理，使能相应的中断。

初始化UART模块：完成上述配置后，初始化UART模块。

2.2.1使能UART模块

使能UART模块的时钟可以通过SystemControl模块的寄存器进行配置。例如，使能UART0模块的时钟：

//使能UART0模块的时钟

SYSCTL_RCGCUART_R|=SYSCTL_RCGCUART_R0;

while((SYSCTL_RCGCUART_RSYSCTL_RCGCUART_R0)==0){

//等待时钟使能

}

2.2.2配置GPIO引脚

将GPIO引脚配置为UART功能需要通过GPIO模块的寄存器进行设置。例如，配置PA0和PA1引脚为UART0的TX和RX引脚：

//使能端口A的时钟

SYSCTL_RCGCGPIO_R|=SYSCTL_RCGCGPIO_R0;

while((SYSCTL_RCGCGPIO_RSYSCTL_RCGCGPIO_R0)==0){

//等待时钟使能

}

//配置PA0和PA1为UART0的TX和RX引脚

GPIO_PORTA_AFSEL_R|=(10)|(11);//选择GPIO复用功能

GPIO_PORTA_PCTL_R=(GPIO_PORTA_PCTL_R~(GPIO_PCTL_PA0_M|GPIO_PCTL_PA1_M))|

(GPIO_PCTL_PA0_U0TX|GPIO_PCTL_PA1_U0RX);//配置复用功能

GPIO_PORTA_DEN_R|=(10)|(11);//启用数字功能

GPIO_PORTA_DIR_R|=(10);//设置PA0为输出（TX）

2.2.3配置UART参数

配置UART参数包括设置波特率、数据位、奇偶校验位和停止位。例如，配置UART0模块的波特率为9600，8位数据位，无奇偶校验位，1位停止位：

//配置UART0模块

UART0_CTL_R=~UART_CTL_UARTEN;//禁用UART0模块

UART0_IBRD_R=500;//整数波特率除数

UART0_FBRD_R=44;//分数波特率除数

UART0_LCRH_R=UART_LCRH_WLEN_8|UART_LCRH_FEN;//8位数据，使能FIFO

UART0_CTL_R|=UART_CTL_UARTEN|UART_CTL_TXE|UART_CTL_RXE;//使能UART0模块，启用TX和RX

2.2.4使能UART中断

如果需要中断处理，可以通过配置UART模块的中断寄存器来使能相应的中断。例如，使能UART0模块的接收中断：

//使能UART0模块的接收中断

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