title: UART串口通信 tags: [UART, 串口, IMX6ULL, 裸机开发, 波特率, printf移植, RS232, RS485] created: 2026-09-16 updated: 2026-09-17 pdf_ref:

"正点原子 I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V2.0.1 第二十一章 UART串口通信实验"
"正点原子 I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V2.0.1 第二十二章串口格式化函数移植实验" ---

UART串口通信

💡 关联知识: [[05-定时器与看门狗]] | [[04-GPIO与中断系统]] | [[07-BSP工程管理与封装]] | [[STM32学习笔记/06-串口USART通信]] | [[面试-ARM架构与裸机]]

一、UART 协议概述

1.1 什么是 UART

UART = Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步串行收发器。它是串行接口的一种：数据一位一位地顺序传输，收发各用一条线，因此与外界相连最少只需要三根线：TXD（发送）、RXD（接收）、GND（地线）。

与之相对的是 USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter），比 UART 多了一个同步模式，硬件上体现为多一条时钟线。USART 可以当作 UART 使用，也就是放弃同步功能。

I.MX6U 一共有 8 个 UART，本章使用 UART1。主要特性：

特性	参数
电平标准	兼容 TIA/EIA-232F
最高速率	5 Mbit/s
串行 IR	兼容 IrDA，最高 115.2 Kbit/s
RS-485	支持 9 位 / 多节点模式
停止位	1 或 2 位
校验	可编程奇校验 / 偶校验
自动波特率	最高支持 115.2 Kbit/s

1.2 数据帧格式

一次 UART 传输以「帧」为单位。空闲时数据线为逻辑 1（高电平），发送方先拉低一个位作为起始位，接收方检测到下降沿即开始同步。

空闲 起始  D0  D1  D2  D3  D4  D5  D6  D7  校验  停止  空闲
 1    0    LSB ...................... MSB   ?     1     1
          └────────── 8 位有效数据 ──────────┘

字段	位数	说明
空闲位	—	逻辑 1（高电平），表示总线空闲无数据传输
起始位	1	逻辑 0（拉低），标志一帧开始
数据位	5~8	实际数据，低位在前先发，高位后发；常规取 8 位
奇偶校验位	0 或 1	对数据中「1」的个数做校验，可关闭
停止位	1 / 1.5 / 2	高电平，标志一帧结束，常规取 1 位

以最常见的 8N1 配置（8 数据位、无校验、1 停止位）为例，传输 1 字节实际需要 10 个位时间（1 起始 + 8 数据 + 1 停止），这也是后面计算波特率误差容限的关键前提。

1.3 关键参数

参数	说明	常用值
波特率	每秒传输的位数（bit/s），非字节数	9600、19200、38400、57600、115200
数据位	每帧有效数据位数	8
停止位	每帧停止位数	1
校验位	奇偶校验模式	无（None）
流控	RTS/CTS 硬件流控或 XON/XOFF 软件流控	一般关闭

⚠️ 注意区分波特率与比特率：在 UART 这种二电平基带传输中两者数值相等，但概念不同——波特率衡量符号变化速率，比特率衡量信息速率。

1.4 电平标准

同一种 UART 协议帧，底层电平可以不同：

标准	逻辑 1	逻辑 0	特点
TTL	高电平（3.3V/5V）	低电平（0V）	板级直连，仅限短距离
RS-232	−3 ~ −15 V	+3 ~ +15 V	抗干扰、距离远，需 DB9 接口
RS-485	差分 A/B 线	差分反向	总线型、多节点、长距离

I.MX6U-ALPHA 开发板的 COM3（UART3）是 RS-232 电平；开发板板载 CH340 芯片完成 UART1 到 USB 的转换，所以只需一条 USB 线即可连接电脑。由于现在电脑已无 DB9 口，CH340、PL2303 这类 USB 转 TTL 芯片非常常见。

1.5 波特率误差分析

UART 没有时钟线，接收方靠起始位的下降沿重新对齐，然后在每个位时间的中点采样。如果收发双方波特率有偏差，采样点会逐位漂移：

一帧 10 位（8N1），最坏情况是第 10 位（停止位）的采样偏差最大；
采样点位于位中点，因此单边允许的漂移约为半个位时间；
折算到整帧，收发双方波特率合计偏差一般不能超过 ±2% ~ ±3%。

这解释了为什么正点原子移植自 NXP SDK 的 uart_setbaudrate() 用 < 3% 作为接受阈值（源码中即 baudDiff < (baudrate / 100) * 3）。实际工程中建议单侧误差控制在 ±2% 以内。

误差计算示例（Ref Freq = 80 MHz，目标 115200）：

计算项	数值
目标值	115200
UBIR = 71、UBMR = 3124	80 000 000 × (71+1) / (16 × (3124+1)) = 115200
结论	误差 0%，完全匹配

二、I.MX6ULL UART 寄存器详解

2.1 时钟源与时钟分频

UART 的时钟由 CCM_CSCDR1 决定，进入 UART 模块前可再经 UFCR.RFDIV 分频：

寄存器	位域	名称	说明
CCM_CSCDR1	bit6	UART_CLK_SEL	0 = pll3_80m（80 MHz）；1 = osc_clk（24 MHz）
CCM_CSCDR1	bit5:0	UART_CLK_PODF	分频值 0~63，对应 1~64 分频，常规取 0（1 分频）
UFCR	bit9:7	RFDIV	参考时钟二级分频，见下表

UFCR.RFDIV 分频表：

RFDIV(bit9:7)	分频值
000	6 分频
001	5 分频
010	4 分频
011	3 分频
100	2 分频
101	1 分频（常规，Ref Freq = 80 MHz）
110	7 分频
111	保留

因此最终进入 UART 的参考时钟 Ref Freq = pll3_80m / PODF / RFDIV = 80 MHz。

此外，裸机例程 clk_enable() 直接把 CCM_CCGR1 ~ CCM_CCGR6 全部置 0xFFFFFFFF，简单粗暴地打开所有时钟门控。正式驱动中应只打开 UART1 对应的 CGx 位（UART1 在 CCM_CCGR1）。

2.2 寄存器映射（UART_Type）

I.MX6U 的 UART 寄存器布局是非连续的：接收/发送寄存器各占 0x40 字节空间。以下结构体与 NXP SDK（MCIMX6Y2.h）定义一致：

/* UART 寄存器结构体（offset 与 I.MX6ULL 参考手册 55.15 节一致） */
typedef struct {
    volatile unsigned int URXD;       /* 0x00 接收数据寄存器            */
    unsigned char RESERVED_0[60];
    volatile unsigned int UTXD;       /* 0x40 发送数据寄存器            */
    unsigned char RESERVED_1[60];
    volatile unsigned int UCR1;       /* 0x80 控制寄存器 1              */
    volatile unsigned int UCR2;       /* 0x84 控制寄存器 2              */
    volatile unsigned int UCR3;       /* 0x88 控制寄存器 3              */
    volatile unsigned int UCR4;       /* 0x8C 控制寄存器 4              */
    volatile unsigned int UFCR;       /* 0x90 FIFO 控制寄存器           */
    volatile unsigned int USR1;       /* 0x94 状态寄存器 1              */
    volatile unsigned int USR2;       /* 0x98 状态寄存器 2              */
    volatile unsigned int UESC;       /* 0x9C 逃逸字符寄存器            */
    volatile unsigned int UTIM;       /* 0xA0 逃逸定时器寄存器          */
    volatile unsigned int UBIR;       /* 0xA4 波特率增量寄存器          */
    volatile unsigned int UBMR;       /* 0xA8 波特率模数寄存器          */
    volatile unsigned int UBRC;       /* 0xAC 波特率计数寄存器          */
    volatile unsigned int ONEMS;      /* 0xB0 1ms 计数寄存器            */
    volatile unsigned int UTS;        /* 0xB4 UART 测试寄存器           */
    volatile unsigned int UMCR;       /* 0xB8 RS-485 模式控制寄存器     */
} UART_Type;

#define UART1_BASE   0x02020000
#define UART2_BASE   0x021E8000
#define UART3_BASE   0x021EC000
#define UART4_BASE   0x021F0000
#define UART5_BASE   0x021F4000
#define UART6_BASE   0x021FC000
#define UART7_BASE   0x02018000
#define UART8_BASE   0x02288000

#define UART1  ((UART_Type *)UART1_BASE)
#define UART2  ((UART_Type *)UART2_BASE)
#define UART3  ((UART_Type *)UART3_BASE)
#define UART4  ((UART_Type *)UART4_BASE)
#define UART5  ((UART_Type *)UART5_BASE)
#define UART6  ((UART_Type *)UART6_BASE)
#define UART7  ((UART_Type *)UART7_BASE)
#define UART8  ((UART_Type *)UART8_BASE)

2.3 UCR1/USR2 中本章用到的位

寄存器	位	名称	说明
UCR1	0	UARTEN	1 = 使能 UART，0 = 关闭 UART
UCR1	14	ADBR	1 = 使能自动波特率检测，0 = 关闭
UCR2	0	SRST	写 0 触发软件复位；复位完成后硬件自动置 1，写 1 被忽略
UCR2	1	RXEN	1 = 打开接收
UCR2	2	TXEN	1 = 打开发送
UCR2	5	WS	1 = 8 位数据位，0 = 7 位
UCR2	6	STPB	1 = 2 位停止位，0 = 1 位
UCR2	7	PROE	校验模式：1 = 奇校验，0 = 偶校验
UCR2	8	PREN	1 = 使能奇偶校验
UCR2	14	IRTS	1 = 忽略 RTS 引脚（关闭硬件流控）
UCR3	2	RXDMUXSEL	必须始终为 1（参考手册 55.15 节明确要求）
USR2	0	RDR	1 = 至少收到一个数据；读 URXD 后自动清零
USR2	3	TXDC	1 = TxFIFO 与移位寄存器均为空（发送完成）；写 TxFIFO 自动清零

2.4 控制寄存器位域全表

UCR1（0x80）

位	名称	说明
0	UARTEN	UART 使能
1	DOZE	DOZE 低功耗模式
2	ATDMAEN	老化定时器 DMA 使能
3	TXDMAEN	发送 DMA 使能
4	SNDBRK	发送 BREAK 字符
5	RTSDEN	RTS 差值中断使能
6	TXMPTYEN	发送缓冲空中断使能
7	IREN	红外接口使能
8	RXDMAEN	接收 DMA 使能
9	RRDYEN	接收就绪中断使能
11:10	ICD	空闲条件检测
12	IDEN	空闲中断使能
13	TRDYEN	发送就绪中断使能
14	ADBR	自动波特率检测使能
15	ADEN	老化定时器使能

UCR2（0x84）

位	名称	说明
0	SRST	软件复位
1 / 2	RXEN / TXEN	接收 / 发送使能
3	ATEN	老化定时器使能
4	RTSEN	RTS 硬件流控使能
5	WS	数据位长度
6	STPB	停止位数量
7	PROE	校验模式选择
8	PREN	奇偶校验使能
10:9	RTEC	接收触发结束条件
11	ESCEN	逃逸序列使能
12 / 13	CTS / CTSC	CTS 状态 / CTS 流控控制
14	IRTS	忽略 RTS 引脚
15	ESCI	逃逸序列中断使能

UCR3（0x88）

位	名称	说明
0	ACIEN	自动波特率检测中断使能
1	INVT	接收数据反相
2	RXDMUXSEL	固定为 1
3	DTRDEN	DTR/DSR 中断使能
4 / 5	AWAKEN / AIRINTEN	AWAKE / 异步 IR 中断使能
6	RXDSEN	接收 IDLE 中断使能
7	ADNIMP	自动波特率检测不匹配
8 / 9 / 10	RI / DCD / DSR	调制解调器输入状态
11 / 12	FRAERREN / PARERREN	帧错误 / 奇偶错误中断使能
13	DTREN	DTR 中断使能
15:14	DPEC	DTR 边沿极性控制

UCR4（0x8C）

位	名称	说明
0	DREN	数据就绪（接收）中断使能
1	OREN	溢出中断使能
2	BKEN	BREAK 检测中断使能
3	TCEN	发送完成中断使能
4	LPBYP	低功耗旁路
5	IRSC	IR 采样时钟
6	IDDMAEN	空闲 DMA 使能
7 / 8	WKEN / ENIRI	WAKE / IR 中断使能
9	INVR	接收数据反相
15:10	CTSTL	CTS 触发水平

2.5 FIFO 控制寄存器 UFCR（0x90）

UART 收发各带一个 32 级 FIFO，UFCR 负责设置触发水平与参考时钟分频：

位	名称	说明
5:0	RXTL	RX FIFO 触发水平（0~32，达到即产生 RRDY/DMA 请求）
6	DCEDTE	DCE/DTE 模式选择
9:7	RFDIV	参考时钟分频（见 2.1 表）
15:10	TXTL	TX FIFO 触发水平

2.6 状态寄存器位域

USR1（0x94）

位	名称	说明
3	SAD	RS-485 从机地址检测
8	AGTIM	老化定时器中断标志
9	RRDY	接收就绪（FIFO 中已有数据）
10	FRAMERR	帧错误
13	TRDY	发送就绪（FIFO 低于触发水平）
15	PARITYERR	奇偶校验错误

USR2（0x98）

位	名称	说明
0	RDR	接收数据就绪（读 URXD 清零）
1	ORE	接收溢出错误
2	BRCD	BREAK 条件检测
3	TXDC	发送完成
4	RTSF	RTS 边沿触发
11	ACST	自动波特率计数停止
12	IDLE	空闲状态
14	TXFE	发送 FIFO 空
15	ADET	自动波特率检测完成

URXD（0x00）：低 8 位为接收数据，高 8 位携带错误标志（PRERR bit10、BRK bit11、FRMERR bit12、OVRRUN bit13、ERR bit14、CHARRDY bit15）。UTXD（0x40）：低 8 位为待发送数据。

2.7 波特率设置寄存器

寄存器	位	名称	说明
UBIR	15:0	INC	波特率增量（分子相关），必须先写 UBIR 再写 UBMR
UBMR	15:0	MOD	波特率模数（分母相关）
UBRC	15:0	BCNT	自动波特率计数器当前值（只读）
ONEMS	15:0	—	1ms 计数，用于老化定时器/UTIM
UTS	0	SOFTRST	测试寄存器软复位
UTS	3~6	RXFULL/TXFULL/RXEMPTY/TXEMPTY	收发 FIFO 满/空（用于调试）
UTS	12	LOOP	内部回环测试模式

波特率计算公式（来自参考手册 55.15 节）：

                         Ref Freq
Baud Rate = ─────────────────────────────
             16 × (UBMR + 1) / (UBIR + 1)

                           Ref Freq × (UBIR + 1)
等价形式：  Baud Rate = ──────────────────────────
                          16 × (UBMR + 1)

Ref Freq：经过 UFCR.RFDIV 分频后进入 UART 的最终时钟频率；
UBIR / UBMR：寄存器 UARTx_UBIR、UARTx_UBMR 中的值。

115200 的推导过程：

步骤	取值	结果
RFDIV	0b101（1 分频）	Ref Freq = 80 MHz
UBIR	71	UBIR + 1 = 72
UBMR	3124	UBMR + 1 = 3125
计算	80 000 000 / (16 × 3125 / 72)	= 80 000 000 × 72 / 50 000 = 115200

常用波特率参数（Ref Freq = 80 MHz，RFDIV = 101，按上式推导）：

波特率	UBIR	UBMR	校验
4800	5	6249	80e6×6/(16×6250) = 4800
9600	11	6249	80e6×12/100000 = 9600
19200	23	6249	80e6×24/100000 = 19200
38400	47	6249	80e6×48/100000 = 38400
57600	71	6249	80e6×72/100000 = 57600
115200	71	3124	80e6×72/50000 = 115200

115200 有两组等价参数：(71, 6249) 与 (71, 3124)。正点原子例程使用后者，本质是把分子分母同时除以 2，比值不变。

三、UART 驱动初始化

3.1 初始化流程

① 使能时钟      CCM_CCGR1~6 = 0xFFFFFFFF（裸机例程在 clk_enable() 中完成）
② 配置 IO 复用    IOMUXC_SetPinMux(UART1_TX / UART1_RX)
③ 配置 IO 电气属性 IOMUXC_SetPinConfig(..., 0x10B0)
④ 关闭 UART       UCR1 &= ~UARTEN
⑤ 软件复位 UART    UCR2 &= ~SRST，轮询等待 SRST 自动置 1
⑥ 清 UCR1，关自动波特率检测
⑦ 配置 UCR2/UCR3  字长、停止位、校验、收发使能
⑧ 配置波特率      UFCR.RFDIV + UBIR + UBMR
⑨ 使能 UART       UCR1 |= UARTEN

3.2 头文件 bsp_uart.h

#ifndef _BSP_UART_H
#define _BSP_UART_H

#include "imx6ul.h"

/* 函数声明 */
void uart_init(void);
void uart_io_init(void);
void uart_disable(UART_Type *base);
void uart_enable(UART_Type *base);
void uart_softreset(UART_Type *base);
void uart_setbaudrate(UART_Type *base, unsigned int baudrate,
                      unsigned int srcclock_hz);
void putc(unsigned char c);
void puts(char *str);
unsigned char getc(void);
void raise(int sig_nr);

#endif

函数	参数	作用
`uart_init`	无	初始化串口 1，波特率 115200
`uart_io_init`	无	配置 UART1 所用 IO 引脚
`uart_disable`	base：UART 实例	关闭指定 UART
`uart_enable`	base：UART 实例	使能指定 UART
`uart_softreset`	base：UART 实例	软件复位指定 UART
`uart_setbaudrate`	base / baudrate / srcclock_hz	由目标波特率反算 UFCR、UBIR、UBMR
`putc`	c：待发送字符	发送一个字节
`puts`	str：字符串	发送一串字符
`getc`	无	阻塞接收一个字节
`raise`	sig_nr	空函数，防止链接报错

3.3 初始化函数 uart_init

/*
 * @description : 初始化串口 1，波特率为 115200
 * @param       : 无
 * @return      : 无
 */
void uart_init(void)
{
    /* 1、初始化串口 IO */
    uart_io_init();

    /* 2、初始化 UART1 */
    uart_disable(UART1);        /* 先关闭 UART1            */
    uart_softreset(UART1);      /* 软件复位 UART1          */

    UART1->UCR1 = 0;            /* 先清除 UCR1 寄存器      */
    UART1->UCR1 &= ~(1 << 14);  /* 关闭自动波特率检测      */

    /*
     * 设置 UCR2 寄存器：字长、停止位、校验模式，关闭硬件流控
     * bit14: 1 忽略 RTS 引脚
     * bit8 : 0 关闭奇偶校验
     * bit6 : 0 1 位停止位
     * bit5 : 1 8 位数据位
     * bit2 : 1 打开发送
     * bit1 : 1 打开接收
     */
    UART1->UCR2 |= (1 << 14) | (1 << 5) | (1 << 2) | (1 << 1);

    UART1->UCR3 |= 1 << 2;      /* UCR3 的 bit2 必须为 1 */

    /*
     * 设置波特率
     * 波特率计算公式：Baud Rate = Ref Freq / (16 * (UBMR + 1) / (UBIR + 1))
     * 要设置波特率为 115200，可使用如下参数：
     * Ref Freq = 80M，即 UFCR 的 bit9:7 = 101（1 分频）
     * UBMR = 3124
     * UBIR = 71
     * 因此波特率 = 80000000 / (16 * (3124+1) / (71+1))
     *            = (80000000 * 72) / (16 * 3125)
     *            = 115200
     */
    UART1->UFCR = 5 << 7;       /* ref freq = ipg_clk / 1 = 80MHz */
    UART1->UBIR = 71;
    UART1->UBMR = 3124;

#if 0
    uart_setbaudrate(UART1, 115200, 80000000);  /* 也可用函数自动计算 */
#endif

    uart_enable(UART1);         /* 使能串口 */
}

逐行要点：

uart_disable() 必须在配置前调用，否则写控制寄存器可能不生效；
uart_softreset() 写 0 后必须轮询等待 SRST 自动置 1，否则后续配置丢失；
UCR2 |= (1<<14) 置位 IRTS，关闭硬件流控——不接 RTS/CTS 时这一步很关键，否则可能一直无法发送；
UCR3 |= 1<<2 是硬性要求，RXDMUXSEL 必须为 1；
写波特率寄存器的顺序必须是先 UBIR 后 UBMR；
最后才 uart_enable()，避免配置过程中串口已开始工作。

3.4 IO 引脚初始化

/*
 * @description : 初始化串口 1 所使用的 IO 引脚
 * @param       : 无
 * @return      : 无
 */
void uart_io_init(void)
{
    /* UART1_RXD -> UART1_TX_DATA
     * UART1_TXD -> UART1_RX_DATA
     */
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_TX_DATA_UART1_TX, 0);
    IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_RX_DATA_UART1_RX, 0);

    /*
     * 配置 IO 属性，0x10B0 位域含义：
     * bit 16   : 0   HYS 关闭
     * bit 15:14: 00  默认 100K 下拉
     * bit 13   : 0   keeper 功能
     * bit 12   : 1   pull/keeper 使能
     * bit 11   : 0   关闭开路输出
     * bit 7:6  : 10  速度 100MHz
     * bit 5:3  : 110 驱动能力 R0/6
     * bit 0    : 0   低转换率（SRE）
     */
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_TX_DATA_UART1_TX, 0x10B0);
    IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_RX_DATA_UART1_RX, 0x10B0);
}

3.5 UART 使能与复位

/* 关闭指定的 UART */
void uart_disable(UART_Type *base)
{
    base->UCR1 &= ~(1 << 0);        /* 清 UARTEN */
}

/* 打开指定的 UART */
void uart_enable(UART_Type *base)
{
    base->UCR1 |= (1 << 0);         /* 置 UARTEN */
}

/* 复位指定的 UART */
void uart_softreset(UART_Type *base)
{
    base->UCR2 &= ~(1 << 0);                    /* 写 0 触发复位 */
    while ((base->UCR2 & 0x1) == 0);            /* 等待 SRST 自动置 1 */
}

函数	base 取值	关键操作
`uart_enable`	UART1 ~ UART8	UCR1[0] = 1
`uart_disable`	UART1 ~ UART8	UCR1[0] = 0
`uart_softreset`	UART1 ~ UART8	UCR2[0] 写 0，等待硬件自动置 1

3.6 通用波特率计算函数 uart_setbaudrate

该函数移植自 NXP 官方 SDK，使用逐次逼近方式由目标波特率反算 UFCR.RFDIV、UBIR、UBMR 三个寄存器值：

/*
 * @description      : 波特率计算，由目标波特率反算 UFCR、UBIR、UBMR
 * @param - base     : 要计算的串口
 * @param - baudrate : 目标波特率
 * @param - srcclock_hz : 串口时钟源频率，单位 Hz
 * @return           : 无
 */
void uart_setbaudrate(UART_Type *base, unsigned int baudrate,
                      unsigned int srcclock_hz)
{
    uint32_t numerator = 0u;
    uint32_t denominator = 0U;
    uint32_t divisor = 0U;
    uint32_t refFreqDiv = 0U;
    uint32_t divider = 1U;
    uint64_t baudDiff = 0U;
    uint64_t tempNumerator = 0U;
    uint32_t tempDenominator = 0u;

    /* 求 srcclock_hz 与 (baudrate<<4) 的最大公约数并约分 */
    numerator = srcclock_hz;
    denominator = baudrate << 4;
    divisor = 1;

    while (denominator != 0) {
        divisor = denominator;
        denominator = numerator % denominator;
        numerator = divisor;
    }

    numerator = srcclock_hz / divisor;
    denominator = (baudrate << 4) / divisor;

    /* numerator 取值范围 1 ~ 7*64k，denominator 取值范围 1 ~ 64k */
    if ((numerator > (UART_UBIR_INC_MASK * 7)) ||
        (denominator > UART_UBIR_INC_MASK)) {
        uint32_t m = (numerator - 1) / (UART_UBIR_INC_MASK * 7) + 1;
        uint32_t n = (denominator - 1) / UART_UBIR_INC_MASK + 1;
        uint32_t max = m > n ? m : n;
        numerator /= max;
        denominator /= max;
        if (0 == numerator)   { numerator = 1;   }
        if (0 == denominator) { denominator = 1; }
    }

    divider = (numerator - 1) / UART_UBIR_INC_MASK + 1;

    switch (divider) {              /* 由 divider 反查 RFDIV 编码 */
        case 1: refFreqDiv = 0x05; break;
        case 2: refFreqDiv = 0x04; break;
        case 3: refFreqDiv = 0x03; break;
        case 4: refFreqDiv = 0x02; break;
        case 5: refFreqDiv = 0x01; break;
        case 6: refFreqDiv = 0x00; break;
        case 7: refFreqDiv = 0x06; break;
        default: refFreqDiv = 0x05; break;
    }

    /* 计算实际波特率与目标值的偏差，Deviation < 3% 才写入寄存器 */
    tempNumerator = srcclock_hz;
    tempDenominator = (numerator << 4);
    divisor = 1;
    while (tempDenominator != 0) {
        divisor = tempDenominator;
        tempDenominator = tempNumerator % tempDenominator;
        tempNumerator = divisor;
    }
    tempNumerator = srcclock_hz / divisor;
    tempDenominator = (numerator << 4) / divisor;

    baudDiff = (tempNumerator * denominator) / tempDenominator;
    baudDiff = (baudDiff >= baudrate) ? (baudDiff - baudrate)
                                      : (baudrate - baudDiff);

    if (baudDiff < (baudrate / 100) * 3) {
        base->UFCR &= ~UART_UFCR_RFDIV_MASK;
        base->UFCR |= UART_UFCR_RFDIV(refFreqDiv);
        base->UBIR = UART_UBIR_INC(denominator - 1);          /* 先 UBIR */
        base->UBMR = UART_UBMR_MOD(numerator / divider - 1);  /* 后 UBMR */
    }
}

关键宏	定义	含义
`UART_UFCR_RFDIV_MASK`	0x380	UFCR 的 RFDIV 位域
`UART_UFCR_RFDIV(x)`	x << 7	写入 RFDIV
`UART_UBIR_INC_MASK`	0xFFFF	UBIR 位域宽度（16 位）
`UART_UBIR_INC(x)`	x	写入 UBIR.INC
`UART_UBMR_MOD(x)`	x	写入 UBMR.MOD

四、完整源码分析

4.1 发送：putc 与 puts

/*
 * @description : 发送一个字符
 * @param - c   : 要发送的字符
 * @return      : 无
 */
void putc(unsigned char c)
{
    while (((UART1->USR2 >> 3) & 0x01) == 0);  /* 等待上一次发送完成（TXDC=1） */
    UART1->UTXD = c & 0xFF;                    /* 写入发送寄存器 */
}

/*
 * @description : 发送一个字符串
 * @param - str : 要发送的字符串
 * @return      : 无
 */
void puts(char *str)
{
    char *p = str;

    while (*p) {
        putc(*p++);
    }
}

API	判据	说明
`putc`	`USR2[3]` TXDC	TXDC=1 表示 TxFIFO 与移位寄存器都空，可以写入新数据
`puts`	`*p != '\0'`	循环调用 `putc`，直到字符串结束符

注意：putc / puts 与 C 标准库内建函数同名，编译裸机工程时必须加 -fno-builtin，否则会报 conflicting types for built-in function 'putc'。这也是正点原子 Makefile 中该选项的由来。

4.2 接收：getc

/*
 * @description : 接收一个字符（阻塞）
 * @param       : 无
 * @return      : 接收到的字符
 */
unsigned char getc(void)
{
    while ((UART1->USR2 & 0x1) == 0);   /* 等待 RDR=1，即至少收到一个字节 */
    return UART1->URXD;                 /* 读 URXD，RDR 自动清零 */
}

判据	含义	副作用
`USR2[0]` RDR	接收 FIFO 中至少有一个字节	读 `URXD` 后硬件自动清零

4.3 补充说明函数 raise

/*
 * @description : 防止编译器报错
 */
void raise(int sig_nr)
{
}

raise 是 C 标准库的信号函数原型，链接器可能在 libgcc 中引用到它，这里给一个空实现即可。

4.4 轮询模式的局限与中断/ DMA 方案

本章例程采用查询（polling）方式：getc() 用 while 死等，putc() 用 while 等空。这种方式实现简单，但有两个明显缺陷：

CPU 空转：等待期间无法处理其他任务，实时性差；
接收可能丢数据：两次 getc() 之间收到的数据只能靠 32 级 FIFO 缓冲，一旦溢出（USR2.ORE 置位）数据就丢了。

工程上更完善的做法：

方案	使能位	适用场景
接收就绪中断	`UCR1[9]` RRDYEN 或 `UCR4[0]` DREN	数据量小、实时性要求高
发送就绪中断	`UCR1[13]` TRDYEN	配合环形缓冲区按需发送
接收超时中断	`UCR2[3]` ATEN + UTIM	判断一帧结束（配合老化定时器）
DMA	`UCR1[8]` RXDMAEN / `UCR1[3]` TXDMAEN	大数据量、高波特率

中断方式下，接收中断号由 GIC 提供，I.MX6ULL 的 UART1~UART8 依次为 IRQ 58~62、49、71、72。uart_softreset、uart_enable 等初始化代码完全复用，只需额外打开中断使能位，并在 bsp_int.c 中注册中断服务函数：

/* 中断方式接收的最小实现框架（对照本章轮询版本） */
void uart1_irqhandler(void)
{
    unsigned char data;

    /* 接收就绪：RRDY(USR1[9]) 或 RDR(USR2[0]) 置位 */
    if (UART1->USR1 & (1 << 9)) {
        while (UART1->USR2 & 0x1) {         /* 一次把 FIFO 读空，降低中断频率 */
            data = UART1->URXD;
            ringbuf_put(data);              /* 存入环形缓冲区供上层消费 */
        }
    }
    /* 发送就绪：TRDY(USR1[13]) —— 从环形缓冲区取数据填充 TxFIFO */
    if (UART1->USR1 & (1 << 13)) {
        while (!(UART1->USR2 & 0x8) && ringbuf_has_data()) {
            UART1->UTXD = ringbuf_get();
        }
    }
}

4.5 main.c 回显测试

#include "bsp_clk.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_beep.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_int.h"
#include "bsp_uart.h"

/*
 * @description : main 函数
 */
int main(void)
{
    unsigned char a = 0;
    unsigned char state = OFF;

    int_init();          /* 初始化中断（一定要最先调用！） */
    imx6u_clkinit();     /* 初始化系统时钟 */
    delay_init();        /* 初始化延时 */
    clk_enable();        /* 使能所有的时钟 */
    led_init();          /* 初始化 LED */
    beep_init();         /* 初始化 beep */
    uart_init();         /* 初始化串口，波特率 115200 */

    while (1) {
        puts("请输入 1 个字符:");
        a = getc();
        putc(a);             /* 回显 */
        puts("\r\n");

        puts("您输入的字符为:");
        putc(a);
        puts("\r\n\r\n");

        state = !state;
        led_switch(LED0, state);
    }
    return 0;
}

执行流程：uart_init() 配置 UART1 → 循环中打印提示 → getc() 阻塞等待 SecureCRT 发来的字节 → 原样回显并翻转 LED0，用 LED 指示程序确实在响应。

4.6 编译要点

CROSS_COMPILE ?= arm-linux-gnueabihf-
TARGET        ?= uart

CC       := $(CROSS_COMPILE)gcc
LD       := $(CROSS_COMPILE)ld
OBJCOPY  := $(CROSS_COMPILE)objcopy
OBJDUMP  := $(CROSS_COMPILE)objdump

# uart_setbaudrate 用到了除法，必须链接编译器数学库
LIBPATH  := -lgcc -L /usr/local/arm/gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf/lib/gcc/arm-linux-gnueabihf/4.9.4

INCDIRS  := imx6ul bsp/clk bsp/led bsp/delay bsp/beep bsp/gpio \
            bsp/key bsp/exit bsp/int bsp/epittimer bsp/keyfilter bsp/uart

SRCDIRS  := project bsp/clk bsp/led bsp/delay bsp/beep bsp/gpio \
            bsp/key bsp/exit bsp/int bsp/epittimer bsp/keyfilter bsp/uart

$(TARGET).bin : $(OBJS)
	$(LD) -Timx6ul.lds -o $(TARGET).elf $^ $(LIBPATH)
	$(OBJCOPY) -O binary -S $(TARGET).elf $@
	$(OBJDUMP) -D -m arm $(TARGET).elf > $(TARGET).dis

# -fno-builtin：自定义 putc/puts，避免与内建函数冲突
$(COBJS) : obj/%.o : %.c
	$(CC) -Wall -nostdlib -fno-builtin -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

关键点	原因
`LIBPATH = -lgcc -L ...`	`uart_setbaudrate` 中使用了除法，需要编译器数学库
`-fno-builtin`	自定义 `putc` / `puts` 与 GCC 内建函数重名
链接脚本	与前一章保持不变

烧写与启动：

chmod 777 imxdownload                   # 给予可执行权限，一次即可
./imxdownload uart.bin /dev/sdd         # 烧写到 SD 卡，切勿选到 /dev/sda

五、printf 重定向 / 格式化函数移植

5.1 为什么要移植

裸机只有 putc / puts，要输出数字必须手工转字符串，非常不便。把 printf、scanf 映射到串口后，SecureCRT 就能作为开发板终端使用。正点原子提供了一份从 U-Boot 中「抠」出来的 stdio 源码（光盘路径：1、例程源码 -> 5、模块驱动源码 -> 2、格式化函数源码 -> stdio）。

⚠️ 这份 stdio 并非完整版：printf 不支持浮点数（%f），但整数、字符串、十六进制等基本够用。需要浮点时建议改为整数定点输出，或移植完整版 vsnprintf。

5.2 目录结构与集成

stdio/
├── include/        # 头文件（stdio.h 等）
└── lib/            # 源码（printf.c、sprintf.c、scanf.c、vsprintf.c ...）

把 stdio 复制到工程根目录，然后在 Makefile 中：

TARGET  ?= printf

INCDIRS := imx6ul stdio/include bsp/clk ... bsp/uart   # 加入 stdio/include
SRCDIRS := project stdio/lib bsp/clk ... bsp/uart      # 加入 stdio/lib

# 增加 -Wa,-mimplicit-it=thumb，否则汇编阶段报 IT block 错误
$(COBJS) : obj/%.o : %.c
	$(CC) -Wall -Wa,-mimplicit-it=thumb -nostdlib -fno-builtin -c -O2 $(INCLUDE) -o $@ $<

修改点	作用
`TARGET = printf`	目标文件名
`INCDIRS` 加 `stdio/include`	找到 `stdio.h`
`SRCDIRS` 加 `stdio/lib`	编译格式化函数源码
`-Wa,-mimplicit-it=thumb`	否则报 `thumb conditional instruction should be in IT block -- addcs r5,r5,#65536`

5.3 重定向原理：fputc / fgetc

标准 printf 最终会把每个字符交给 fputc() 输出，scanf 则通过 fgetc() 取字符。因此只要重写这两个函数，把底层换成串口收发即可：

#include <stdio.h>

/* printf 的底层出口：每个字符经此送到串口 1 */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    putc((unsigned char)ch);     /* 调用第四章的串口发送函数 */
    return ch;
}

/* scanf 的底层入口：从串口 1 取字符 */
int fgetc(FILE *f)
{
    return getc();
}

函数	原型	说明
`fputc`	`int fputc(int ch, FILE *f)`	必须返回写入的字符；`f` 未使用时可用 `(void)f` 消除警告
`fgetc`	`int fgetc(FILE *f)`	必须返回 `int`，以便用 `EOF(-1)` 表示结束

裸机环境需要注意：getc() 是阻塞的，scanf 在等待输入时会一直卡住，因此不适合放在中断或需要并发处理的位置。

5.4 测试程序

#include "bsp_clk.h"
#include "bsp_delay.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_beep.h"
#include "bsp_key.h"
#include "bsp_int.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "stdio.h"

int main(void)
{
    unsigned char state = OFF;
    int a, b;

    int_init();
    imx6u_clkinit();
    delay_init();
    clk_enable();
    led_init();
    beep_init();
    uart_init();

    while (1) {
        printf("输入两个整数，使用空格隔开:");
        scanf("%d %d", &a, &b);                        /* 等待键盘输入 */
        printf("\r\n数据%d + %d = %d\r\n\r\n", a, b, a + b);

        state = !state;
        led_switch(LED0, state);
    }
    return 0;
}

输入 32 5 回车后，串口输出 数据32 + 5 = 37，即移植成功。

六、实验验证

6.1 终端工具选择

工具	平台	特点
SecureCRT	Windows	正点原子教程主推，图形化，需配置字符编码
MobaXterm / PuTTY	Windows	免费，PuTTY 轻量
minicom	Linux	`minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200`
picocom	Linux	`picocom -b 115200 /dev/ttyUSB0`，按 `Ctrl-A Ctrl-X` 退出

6.2 SecureCRT 配置步骤

File -> Quick Connect...，协议选 Serial；
Port 选开发板对应的 COM 口（如 COM8，可在设备管理器查看 CH340）；
参数：Baud rate 115200、Data bits 8、Parity None、Stop bits 1、Flow control None；
点击 Connect。若显示乱码，打开 Options -> Session Options...，在 Terminal -> Appearance 中把字符编码设为 UTF-8，并把字体改为支持中文的等宽字体；
设置完成后 OK，清屏并复位开发板。

6.3 测试步骤与预期现象

步骤	操作	预期结果
1	用 USB 线连接开发板 UART1 到电脑，设置好 JP5 跳线（RXD→P116、TXD→P117）	设备管理器出现 CH340 串口
2	烧写 `uart.bin` 到 SD 卡，插卡复位	SecureCRT 输出 `请输入 1 个字符:`
3	键盘输入任意字符（如 `A`）	回显 `A`，并打印 `您输入的字符为:A`，LED0 状态翻转
4	重复输入	每输入一次 LED0 翻转一次
5	烧写 `printf.bin` 复位	输出 `输入两个整数，使用空格隔开:`
6	输入 `32 5` 并回车	输出 `数据32 + 5 = 37`

6.4 常见故障排查

现象	可能原因	排查方向
完全无输出	波特率寄存器未写入 / UARTEN 未使能	检查 UBIR 是否先于 UBMR 写入、`UCR1[0]`
乱码	终端编码非 UTF-8、波特率不匹配、Ref Freq 算错	检查 RFDIV、CCM_CSCDR1 时钟源选择
接收不到	TX/RX 引脚接反、IO 复用错误	核对 IOMUXC 复用与跳线帽
只能发不能收	`RXEN` 未置位、硬件流控未关闭	检查 `UCR2[1]`、`UCR2[14]` IRTS
高速下丢数据	轮询间隙 FIFO 溢出	读 `USR2[1]`(ORE)，改用中断或 DMA
首字符丢失	UARTEN 使能过早、上电瞬态	先配置再使能，必要时丢弃首字节

七、跨平台对比

7.1 寄存器与配置差异

特性	I.MX6ULL UART	STM32 USART	RK3568 UART
控制寄存器	UCR1~UCR4	CR1/CR2/CR3	各 SoC 私有（UART_RBR/THR/DLL 等 16550 风格）
波特率寄存器	UBIR + UBMR（分数分频）	BRR（整数+小数分频）	DLL/DLH + 私有分数分频
波特率公式	RefFreq×(UBIR+1)/(16×(UBMR+1))	fCK/(16×USARTDIV)	16550 兼容，除数锁存
状态寄存器	USR1 / USR2	SR（TXE/TC/RXNE/ORE/FE/PE）	LSR
FIFO	收发各 32 级	部分型号 8~16 级	常见 64/128 字节
DMA	UCR1 的 RXDMAEN/TXDMAEN	DMA 请求映射	DMA 控制器外设请求线
中断号	IRQ 58~62、49、71、72	NVIC 固定向量号	GIC SPI
关键约束	UCR3[2] RXDMUXSEL 必须为 1	无	无

7.2 代码差异示例

同样是「发送一个字节」，三家写法完全不同：

/* I.MX6ULL：先等 TXDC，再写 UTXD */
void putc(unsigned char c)
{
    while (((UART1->USR2 >> 3) & 0x01) == 0);
    UART1->UTXD = c & 0xFF;
}

/* STM32 HAL：等 TXE 标志，再写 DR */
void putc(uint8_t c)
{
    while (!(USART1->SR & USART_SR_TXE));
    USART1->DR = c;
}

/* Linux 用户态（RS232/485 章节常用）：一切皆文件 */
int fd = open("/dev/ttyS1", O_RDWR | O_NOCTTY);
write(fd, &c, 1);

层次	差异本质
裸机（I.MX6ULL / STM32）	直接操作寄存器，需自己管理时钟、复用、标志位
Linux 字符设备	通过 `termios` 配置波特率/数据位，`read`/`write` 收发，中断与 DMA 由内核串口框架负责

相关：[[04-Linux总线与接口驱动/05-RS232与485通信]] 覆盖了 Linux 下 termios 配置与 RS-485 方向控制。

八、面试精选

Q1：UART 为什么不需要时钟线也能正确接收？采样点是怎么确定的？

参考答案：

UART 是异步通信，双方事先约定波特率，接收方靠起始位的下降沿重新建立位同步：

接收方在空闲态（高电平）检测到下降沿，判定为起始位；
从起始位开始，内部以 16 倍波特率的采样时钟计数，在第 8、9、10 个采样点（即位中点附近）进行三取二表决，抑制毛刺并确定该位电平；
之后每 16 个采样时钟采一位，直到停止位。

之所以在 16 倍过采样下取中点三取二：一是保证采样点尽可能落在位中心，抗抖动；二是三取二投票提升抗噪能力。根本前提是双方波特率偏差足够小——10 位帧下总偏差一般要求 < ±2%~3%，否则到第 10 位时采样点会移出该位窗口，导致帧错误（USR1.FRAMERR / USR2 错误标志）。

Q2：I.MX6ULL 为什么用 UBIR/UBMR 分数分频而不是简单的整数分频？

参考答案：

I.MX6ULL 的波特率公式是：

Baud = Ref Freq × (UBIR + 1) / (16 × (UBMR + 1))

它本质是一个分数分频器（BRM，Baud Rate Modulator）：UBIR+1 做分子、UBMR+1 做分母，相当于在整数分频基础上插入了 1/(UBMR+1) 的细分步进。

优势在于精度：整数分频（如 STM32 的 BRR 只有 4 位小数）在「时钟源 / 16 / 目标波特率」不是整数时会产生较大误差；而分数分频可以从一个较粗的整数除数出发，用分子微调，把误差压到极小。

代价是配置更麻烦且有时序约束：

必须先写 UBIR 再写 UBMR，否则 BRM 会按旧参数工作；
UBIR+1 有范围限制，所以 NXP SDK 的 UART_SetBaudRate() 要用逐次逼近求最大公约数并做缩放；
一旦 RFDIV 改变了 Ref Freq，UBIR/UBMR 必须重算。

Q3：给定 Ref Freq = 80 MHz 和目标 115200，如何验证配置无误？如果换到 921600 怎么办？

参考答案：

先算目标比值，再找一对满足 16 位范围的整数：

目标比值 = 波特率 × 16 / RefFreq
115200 × 16 / 80e6 = 0.02304 = 72 / 3125

于是 UBIR+1 = 72 → UBIR = 71，UBMR+1 = 3125 → UBMR = 3124，代入得 115200，误差 0。

换成 921600：

921600 × 16 / 80e6 = 0.18432 = 576 / 3125
UBIR = 575, UBMR = 3124   →  80e6 × 576 / (16 × 3125) = 921600，误差 0

注意几个边界：

UBIR/UBMR 都是 16 位，分子分母不能超范围；uart_setbaudrate() 里 numerator > UART_UBIR_INC_MASK * 7 的判断就是为此；
若某波特率无法整除，uart_setbaudrate() 会自动寻找最接近的参数，并用 baudDiff < (baudrate/100)*3 判断误差是否 < 3%，超过则不写入并保持旧配置（这本身是一个「静默失败」陷阱，工程中应加返回值检查）；
高波特率下 Ref Freq 也需要同步提高（UART_CLK_PODF 保持 1 分频），否则分辨率不够。

Q4：轮询、中断、DMA 三种串口收发方式的取舍？

参考答案：

方式	原理	优点	缺点	适用
轮询	`while` 查 `USR2.TXDC/RDR`	实现最简单、无并发问题	CPU 空转、易丢数据、实时性差	调试打印、低速小数据量
中断	使能 `UCR1.RRDYEN` / `UCR4.DREN`，在 ISR 中读写 FIFO	CPU 利用率高、响应及时	中断频繁时开销大，ISR 中不能做耗时操作	中低速收发、命令交互
DMA	使能 `UCR1.RXDMAEN/TXDMAEN`，由 DMA 搬运	几乎零 CPU 占用、适合大块数据	配置复杂，需配合环形缓冲与半传输中断	高波特率、大吞吐

关键工程细节：

中断方式的 ISR 必须一次把 FIFO 读空（while (USR2 & RDR) data = URXD;），否则每字节一次中断，开销反而更大；
超时中断（aging timer）解决「不知道一帧何时结束」的问题：UCR2.ATEN 使能，UTIM 设置超时值，超时触发 USR1.AGTIM，适合 Modbus 这类变长帧；
FIFO 触发水平（UFCR.RXTL/TXTL）决定中断频率与延迟的折中：水平高→中断少但延迟大，水平低→响应快但中断多；
发送侧通常配合环形缓冲区：应用只往 buffer 写，ISR 在 TRDYEN 中断里取数据填 FIFO，避免忙等。

Q5：串口输出乱码，给出完整的排查思路。

参考答案：

按「信号链」从芯片内部到外部逐段排查，不要一上来就怀疑代码：

终端侧：先确认 SecureCRT/PuTTY 的波特率、数据位、停止位、校验、流控与代码一致；再确认字符编码（UTF-8/GBK）与字体——正点原子教程里第一次显示乱码，最常见原因就是编码没设对。
时钟源：CCM_CSCDR1.UART_CLK_SEL（0 = 80 MHz pll3，1 = 24 MHz osc）与 UART_CLK_PODF 是否与代码里假设的 Ref Freq 一致。如果实际是 24 MHz 而代码按 80 MHz 算，波特率会差 3.33 倍，必然乱码。
RFDIV：UFCR[9:7] 的分频值是否与计算假设一致（编码是「倒序」的：101 才是 1 分频，容易记错）。
UBIR/UBMR：是否先写 UBIR 后写 UBMR；数值是否超出 16 位；是否真的写进去了（可在调试器里回读 UBRC 或反算）。
电平与接线：TTL/RS-232 电平是否匹配（RS-232 是负逻辑，直接接 TTL 必然不通）；TX/RX 是否交叉连接；共地是否可靠。
IO 复用与电气属性：IOMUXC_SetPinMux 是否选对复用功能，IOMUXC_SetPinConfig 是否配置成了输入/开漏导致驱动能力不足。
流控：未接 RTS/CTS 时必须使 UCR2.IRTS = 1 忽略 RTS，否则发送会被硬件流控挂起。
软件约束：是否漏了 UCR3.RXDMUXSEL = 1；是否漏了 uart_softreset() 后的等待；是否在配置完成前就使能了 UART。

只用一条判据快速定位：把开发板 TX 直接短接到自己的 RX（UART 内部 UTS.LOOP 环回也可），自发自收。若环回正常，问题在外部线路或终端；若环回也乱码，则问题一定在时钟/波特率/帧格式配置。

代码来源: 裸机例程 13_uart（bsp/uart/bsp_uart.c、bsp_uart.h）、14_printf（stdio/include、stdio/lib） 寄存器依据: 《I.MX6ULL 参考手册》第 55 章 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter（UART）；NXP SDK MCIMX6Y2.h / fsl_uart.h 最后更新: 2026-09-17

06-UART串口通信.md 52 KB History Raw

UART串口通信

一、UART 协议概述

1.1 什么是 UART

1.2 数据帧格式

1.3 关键参数

1.4 电平标准

1.5 波特率误差分析

二、I.MX6ULL UART 寄存器详解

2.1 时钟源与时钟分频

2.2 寄存器映射（UART_Type）

2.3 UCR1/USR2 中本章用到的位

2.4 控制寄存器位域全表

2.5 FIFO 控制寄存器 UFCR（0x90）

2.6 状态寄存器位域

2.7 波特率设置寄存器

三、UART 驱动初始化

3.1 初始化流程

3.2 头文件 bsp_uart.h

3.3 初始化函数 uart_init

3.4 IO 引脚初始化

3.5 UART 使能与复位

3.6 通用波特率计算函数 uart_setbaudrate

四、完整源码分析

4.1 发送：putc 与 puts

4.2 接收：getc

4.3 补充说明函数 raise

4.4 轮询模式的局限与中断/ DMA 方案

4.5 main.c 回显测试

4.6 编译要点

五、printf 重定向 / 格式化函数移植

5.1 为什么要移植

5.2 目录结构与集成

5.3 重定向原理：fputc / fgetc

5.4 测试程序

六、实验验证

6.1 终端工具选择

6.2 SecureCRT 配置步骤

6.3 测试步骤与预期现象

6.4 常见故障排查

七、跨平台对比

7.1 寄存器与配置差异

7.2 代码差异示例

八、面试精选

Q1：UART 为什么不需要时钟线也能正确接收？采样点是怎么确定的？

Q2：I.MX6ULL 为什么用 UBIR/UBMR 分数分频而不是简单的整数分频？

Q3：给定 Ref Freq = 80 MHz 和目标 115200，如何验证配置无误？如果换到 921600 怎么办？

Q4：轮询、中断、DMA 三种串口收发方式的取舍？

Q5：串口输出乱码，给出完整的排查思路。

06-UART串口通信.md 52 KB

History Raw