11.5.2. 功能描述

11.5.2.1. 典型应用

UART典型应用如图所示：

UART时序图

UART电气特性

表 11.3 UART 接收时序参数
Parameter	Symbol	Min	Type	Max	Unit
RX start to RX FIFO	tRXSF	10.5× BRP(1)	-	11× BRP(1)	ns

Note : BRP:波特率周期（Baud-Rate Period）

表 11.4 UART nRTS时序参数
Parameter	Symbol	Min	Type	Max	Unit
Delay time of de-asserted nCTS to TX strat	tDCTS	-	-	BRP(1)	ns
Step time of asserted nCTS to stop next transmission	tACTS	BRP(1) /4	-	-	ns

Note : BRP:波特率周期（Baud-Rate Period）

表 11.5 UART nRTS时序参数
Parameter	Symbol	Min	Type	Max	Unit
Delay time of de-asserted nRTS	tDRTS	-	-	BRP(1)	ns
Delay time of asserted nRTS	tARTS	-	-	BRP(1)	ns

Note : BRP:波特率周期（Baud-Rate Period）

基础模式设置

波特率设置

波特率计算公式：Baudrate = SCLK /（CMU_divisor * 16 * UART_divisor）。SCLK使用PLL_INT1，每个UART通道可单独在CMU配置各自时钟。
CMU_divisor为CMU模块的分频系数。
UART_divisor为UART模块的分频系数，共有16位。寄存器UART_DLL为低8位，寄存器UART_DLH为高8位。时钟源不同频率下，波特率的误差情况，详见CMU功能描述。

DLAB设置

DLAB控制位，即UART_LCR[7]，对UART使用比较重要。它是分频系数寄存器的访问控制位。
- 若DLAB为0，偏移地址0x00为TX/RX FIFO寄存器，偏移地址0x04为IER寄存器。
- 若DLAB为1，偏移地址0x00为DLL寄存器，偏移地址0x04为DLH寄存器。
UART模块初始化时，需要设置分频系数，先要对DLAB写1，才能访问寄存器DLL和DLH；设置完成后，需对DLAB写0，才能访问寄存器TX/RX FIFO以及IER。

CHCFG_AT_BUSY设置

CHCFG_AT_BUSY（UART_HALT[1]）与CHANGE_UPDATE（UART_HALT[2]）需要配合使用，来设置UART控制器。它们的作用如下：
- CHCFG_AT_BUSY：“忙时配置”使能控制位。使能此位，当UART控制器为busy时，软件也能设置UART控制器，如寄存器LCR（包括DLAB控制位）、DLH、DLL等。
- CHANGE_UPDATE：“更新配置”控制位。若“忙时配置”被使能，当对此位写1，即可更新对UART控制器的配置。更新完成后，此位自动清零。
以设置分频系数为例，说明CHCFG_AT_BUSY和CHANGE_UPDATE的配合使用。
- 首先对CHCFG_AT_BUSY写1，使能“忙时配置”。
- 再对DLAB写1，并设置DLH和DLL。
- 最后对CHANGE_UPDATE写1，更新配置。当更新完成时，此位自动清零。

UART繁忙

BUSY标志位，即UART_USR[0]，用于表示UART控制器是否繁忙。当TX正在发送数据，或RX正在接受数据，或TX FIFO非空，或RX FIFO非空，BUSY位将会置起，表示UART控制器繁忙。

功能模式设置

UART_FUNCTION（UART_MCR[7:6]）为功能模式选择位。
- UART_FUNCTION默认为0，配置为基础UART模式。
- 当UART_FUNCTION为2，配置为RS485模式，即使用UART-TX（RS485-TX）、UART-RX（RS485-RX）、UART-RTS（RS485-DE）三线制通信；

当UART_FUNCTION为3，配置为RS485-2模式，即使用UART-TX（RS485-TX/RX）、UART-RX（RS485-DE）两线制通信。在RS485-2模式中UART-TX既可以发送数据也可以接收数据；UART-RX在模块内部与UART-RTS复用，用于控制DE使能发送。因为RS485为半双工通信，同一时段只能发送或接收，故在此模式中可使用两线制实现RS485通信。

当进入RS485-2模式，RTS复用至UART_RX PIN脚，TX、RX共用UART_TX PIN 脚。TX发送使能时，RX拉高进入空闲状态且RX接收通路关闭。TX发送使能关闭后，开启RX接收通路。数据收发处理逻辑与常规RS485模式类似。

RS485半双工控制

RTS(RS485_DE)，在数据发送时输出高电平，需满足以下条件：
- 软件控制，通过配置MCR[1]=0，DE（rts_n）输出为高电平；
- 硬件控制，数据开始发送，发送正在进行，发送移位寄存器不为空；
- 若正在接收数据，必须等待当前数据接收完成。
RTS(RS485_DE)，在数据接收时输出低电平，需满足以下条件：
- 软件控制，通过配置MCR[1]=1，DE（rts_n）输出为低电平；
- 硬件控制，发送移位寄存器为空且发送FIFO为空，可将RTS输出为低电平状态；
- 若正在发送数据，必须等待当前数据发送完成。
UART_485_CTL[7]（RS485_CTL_MODE，RS485控制模式）
- RS485_CTL_MODE = 0：硬件控制模式。DE信号（RTS）在数据发送时通过内部硬件逻辑进行自动控制，发送数据前自动使能DE为有效高电平，当发送移位寄存器为空且发送FIFO为空，则自动切换DE为无效低电平。
- RS485_CTL_MODE = 1：软件控制模式。DE信号（RTS）在数据发送时通过外部软件配置进行手动控制，配置MCR[1]=0则DE为有效高电平可发送数据，配置MCR[1]=1则DE为无效低电平可接受数据。
UART_485_DE[3:0]（DE_AT，DE有效时间t1）
- DE信号上升沿到Sout起始位之间的时间间隔，以串行时钟(sclk)周期为单位。
UART_485_DE[7:4]（DE_DAT，DE无效时间t2）
- Sout结束位到DE信号下降沿之间的时间间隔，以串行时钟(sclk)周期为单位。