U-Boot串口初始化详解

目录

零、概述
一、init_baudrate
二、serial_init
三、console_init_f
四、devices_init
五、console_init_r
六、打印信息
七、为什么要使用devlist，std_device[]？

零、概述

上面这张图是U-Boot中串口设备驱动的流程，从寄存器级别的设置到最后终端信息的输出。下面我们详细讲解每一个步骤。

一、init_baudrate

该函数设置了gd->bd->bi_baudrate。

static int init_baudrate (void)
{
	char tmp[64];	/* long enough for environment variables */
	int i = getenv_r ("baudrate", tmp, sizeof (tmp));
	gd->bd->bi_baudrate = gd->baudrate = (i > 0)
			? (int) simple_strtoul (tmp, NULL, 10)
			: CONFIG_BAUDRATE;
//#define CONFIG_BAUDRATE	115200  定义在/include/configs/smdk2410.c中
//如果环境中没有保存，则使用宏定义的参数
	return (0);
}

二、serial_init

UART控制器的初始化。

void serial_setbrg (void)
{
	S3C24X0_UART * const uart = S3C24X0_GetBase_UART(UART_NR);
	int i;
	unsigned int reg = 0;

	/* value is calculated so : (int)(PCLK/16./baudrate) -1 */
	reg = get_PCLK() / (16 * gd->baudrate) - 1;

	/* FIFO enable, Tx/Rx FIFO clear */
	uart->UFCON = 0x07;
	uart->UMCON = 0x0;
	/* Normal,No parity,1 stop,8 bit */
	uart->ULCON = 0x3;
	/*
	 * tx=level,rx=edge,disable timeout int.,enable rx error int.,
	 * normal,interrupt or polling
	 */
	uart->UCON = 0x245;
	uart->UBRDIV = reg;

#ifdef CONFIG_HWFLOW
	uart->UMCON = 0x1; /* RTS up */
#endif
	for (i = 0; i < 100; i++);
}

/*
 * Initialise the serial port with the given baudrate. The settings
 * are always 8 data bits, no parity, 1 stop bit, no start bits.
 *
 */
int serial_init (void)
{
	serial_setbrg ();//UART寄存器设置

	return (0);
}

三、console_init_f

控制台的前期初始化。

int console_init_f (void)
{
	gd->have_console = 1;

#ifdef CONFIG_SILENT_CONSOLE
	if (getenv("silent") != NULL)
		gd->flags |= GD_FLG_SILENT;
#endif

	return (0);
}

四、devices_init

这一部分在前面的文章已经分析过了，这里就不在叙述了。

五、console_init_r

控制台后期初始化。查看环境参数stdin,stdout,stderr中对标准IO的指定的设备名称，如果没有知道再按照环境指定的名称搜索devlist，将搜到的设备指针赋给标准IO数组stdio_devices[]。

int console_init_r (void)
{
	char *stdinname, *stdoutname, *stderrname;
	device_t *inputdev = NULL, *outputdev = NULL, *errdev = NULL;
#ifdef CFG_CONSOLE_ENV_OVERWRITE
	int i;
#endif /* CFG_CONSOLE_ENV_OVERWRITE */

	/* set default handlers at first 设置跳转表*/
	gd->jt[XF_getc] = serial_getc;
	gd->jt[XF_tstc] = serial_tstc;
	gd->jt[XF_putc] = serial_putc;
	gd->jt[XF_puts] = serial_puts;
	gd->jt[XF_printf] = serial_printf;

	/* stdin stdout and stderr are in environment 查看环境参数stdin,stdout,stderr中对标准IO的指定的设备名称*/
	/* scan for it */
	stdinname  = getenv ("stdin");
	stdoutname = getenv ("stdout");
	stderrname = getenv ("stderr");

	if (OVERWRITE_CONSOLE == 0) { 	/* if not overwritten by config switch */
		inputdev  = search_device (DEV_FLAGS_INPUT,  stdinname);
		outputdev = search_device (DEV_FLAGS_OUTPUT, stdoutname);
		errdev    = search_device (DEV_FLAGS_OUTPUT, stderrname);
	}
	/* if the devices are overwritten or not found, use default device 按指定的名称搜索设备*/
	if (inputdev == NULL) {
		inputdev  = search_device (DEV_FLAGS_INPUT,  "serial");
	}
	if (outputdev == NULL) {
		outputdev = search_device (DEV_FLAGS_OUTPUT, "serial");
	}
	if (errdev == NULL) {
		errdev    = search_device (DEV_FLAGS_OUTPUT, "serial");
	}
	/* Initializes output console first将搜到的设备指针赋给标准IO数组stdio_devices[]，在下面会将为什么要这样做 */
	if (outputdev != NULL) {
		console_setfile (stdout, outputdev);
	}
	if (errdev != NULL) {
		console_setfile (stderr, errdev);
	}
	if (inputdev != NULL) {
		console_setfile (stdin, inputdev);
	}

	gd->flags |= GD_FLG_DEVINIT;	/* device initialization completed，到此串口设备才初始化完成，这个标志会影响getc等函数 */

#ifndef CFG_CONSOLE_INFO_QUIET
	/* Print information 打印信息*/
	puts ("In:    ");
	if (stdio_devices[stdin] == NULL) {
		puts ("No input devices available!\n");
	} else {
		printf ("%s\n", stdio_devices[stdin]->name);
	}

	puts ("Out:   ");
	if (stdio_devices[stdout] == NULL) {
		puts ("No output devices available!\n");
	} else {
		printf ("%s\n", stdio_devices[stdout]->name);
	}

	puts ("Err:   ");
	if (stdio_devices[stderr] == NULL) {
		puts ("No error devices available!\n");
	} else {
		printf ("%s\n", stdio_devices[stderr]->name);
	}
#endif /* CFG_CONSOLE_INFO_QUIET */

#ifdef CFG_CONSOLE_ENV_OVERWRITE
	/* set the environment variables (will overwrite previous env settings) */
	for (i = 0; i < 3; i++) {
		setenv (stdio_names[i], stdio_devices[i]->name);
	}
#endif /* CFG_CONSOLE_ENV_OVERWRITE */

#if 0
	/* If nothing usable installed, use only the initial console */
	if ((stdio_devices[stdin] == NULL) && (stdio_devices[stdout] == NULL))
		return (0);
#endif
	return (0);
}

六、打印信息

在最后会打印出如下信息：

In: serial
Out: serial
Err: serial

这说明串口初始化完成。

七、为什么要使用devlist，std_device[]？

为了更灵活地实现标准IO重定向，任何可以作为标准IO的设备，如USB键盘，LCD屏，串口等都可以对应一个device_t的结构体变量，只需要实现getc和putc等函数，就能加入到devlist列表中去，也就可以被assign为标准IO设备stdo_device中去。如函数int console_assign (int file, char *devname); /* Assign the console 重定向标准输入输出*/这个函数功能就是把名为devname的设备重定向为标准IO文件file(stdin,stdout,stderr)。其执行过程是在devlist中查找devname的设备，返回这个设备的device_t指针，并把指针值赋给stdo_device[file]。

int console_assign (int file, char *devname)
{
	int flag, i;

	/* Check for valid file */
	switch (file) {
	case stdin:
		flag = DEV_FLAGS_INPUT;
		break;
	case stdout:
	case stderr:
		flag = DEV_FLAGS_OUTPUT;
		break;
	default:
		return -1;
	}

	/* Check for valid device name */

	for (i = 1; i <= ListNumItems (devlist); i++) {
		device_t *dev = ListGetPtrToItem (devlist, i);

		if (strcmp (devname, dev->name) == 0) {
			if (dev->flags & flag)
				return console_setfile (file, dev);

			return -1;
		}
	}

	return -1;
}

该函数是调用console_setfile设置stdo_device[]完成重定向输入输出。

static int console_setfile (int file, device_t * dev)
{
	int error = 0;

	if (dev == NULL)
		return -1;

	switch (file) {
	case stdin:
	case stdout:
	case stderr:
		/* Start new device */
		if (dev->start) {
			error = dev->start ();
			/* If it's not started dont use it */
			if (error < 0)
				break;
		}

		/* Assign the new device (leaving the existing one started) */
		stdio_devices[file] = dev;//这里是关键

		/*
		 * Update monitor functions
		 * (to use the console stuff by other applications)
		 */
		switch (file) {
		case stdin:
			gd->jt[XF_getc] = dev->getc;
			gd->jt[XF_tstc] = dev->tstc;
			break;
		case stdout:
			gd->jt[XF_putc] = dev->putc;
			gd->jt[XF_puts] = dev->puts;
			gd->jt[XF_printf] = printf;
			break;
		}
		break;

	default:		/* Invalid file ID */
		error = -1;
	}
	return error;
}