📚 课程目录第3章配置串口驱动并实现控制台输入输出

3. 配置串口驱动并实现控制台输入输出

任务目标

在VxWorks BSP中完成串口控制器参数配置与驱动初始化，使目标机控制台（shell）能够通过串口实现输入输出交互。本案例以典型16550 UART为硬件模型，聚焦于BSP中串口驱动的最小可运行实现。

环境与依赖

VxWorks 7 或 VxWorks 6.9+（本文以VxWorks 7为例）
BSP工程已创建，目标板串口外设基地址已知（本案例使用0x3F8，对应PC兼容平台COM1）
依赖VxWorks提供的tyLib（终端驱动库）与uart16550驱动组件（若使用VxWorks自带驱动）或自行实现底层寄存器操作

实现方案

本案例采用VxWorks标准串口驱动框架：通过BSP配置sysLib.c中的串口设备参数，在sysHwInit()中完成驱动初始化，并调用tyLib将串口注册为控制台设备。核心工作包括：定义串口寄存器基地址与中断号、配置波特率/数据位/校验位、实现设备注册与控制台绑定。

关键完整代码

/* sysSerial.c - BSP串口驱动配置与初始化 */
#include <vxWorks.h>
#include <tyLib.h>
#include <uart16550.h>
#include <sysLib.h>

/* 串口硬件参数定义 */
#define UART_BASE_ADDR    0x3F8   /* COM1基地址 */
#define UART_IRQ          4       /* COM1中断号 */
#define UART_BAUD_RATE    115200
#define UART_DATA_BITS    8
#define UART_PARITY       NONE_PARITY
#define UART_STOP_BITS    1

/* 控制台设备名称 */
#define CONSOLE_DEV_NAME  "/tyCo/0"

/* 串口设备描述结构 */
static UART_DEV uartDev0;

/* 串口寄存器初始化函数 */
static STATUS uartRegInit(void)
{
    UART_CHAN *pChan = &uartDev0.chan;

    /* 设置通道参数 */
    pChan->baudRate = UART_BAUD_RATE;
    pChan->dataBits = UART_DATA_BITS;
    pChan->parity   = UART_PARITY;
    pChan->stopBits = UART_STOP_BITS;

    /* 调用16550驱动初始化 */
    if (uart16550DevInit(&uartDev0, UART_BASE_ADDR, UART_IRQ, 0) != OK)
        return ERROR;

    return OK;
}

/* 控制台设备注册 */
static STATUS consoleDevCreate(void)
{
    /* 将串口设备注册为终端设备 */
    if (tyDevInit(CONSOLE_DEV_NAME, &uartDev0.chan, 0, 0) != OK)
        return ERROR;

    /* 绑定为系统控制台 */
    if (iosDevAdd(&uartDev0.devHdr, CONSOLE_DEV_NAME, &tyDrvName, 0) != OK)
        return ERROR;

    return OK;
}

/* BSP硬件初始化入口（在sysHwInit中调用） */
STATUS sysSerialInit(void)
{
    /* 初始化串口寄存器 */
    if (uartRegInit() != OK)
        return ERROR;

    /* 创建控制台设备 */
    if (consoleDevCreate() != OK)
        return ERROR;

    return OK;
}

BSP集成配置

在sysLib.c的sysHwInit()函数末尾添加调用：

/* sysLib.c - 在sysHwInit()中添加 */
#ifdef INCLUDE_SERIAL
    if (sysSerialInit() != OK)
        logMsg("Serial init failed!\n", 0,0,0,0,0,0);
#endif

在config.h中确保以下宏已定义：

/* config.h - 串口与控制台配置 */
#define INCLUDE_SERIAL
#define CONSOLE_DEV_NAME  "/tyCo/0"
#define CONSOLE_BAUD_RATE 115200

运行与验证

编译BSP工程，生成VxWorks镜像并烧录到目标机。
使用串口线连接目标机COM1与主机，主机侧打开串口终端（如PuTTY/TeraTerm），设置波特率115200、8数据位、无校验、1停止位。
目标机上电启动，观察主机串口终端是否出现VxWorks启动日志。
启动完成后，在串口终端输入i命令并回车，若系统列出任务列表，则说明控制台输入输出正常。

通过条件：串口终端能完整显示VxWorks启动信息，且shell命令可正常交互执行，无乱码或超时。

常见问题

无输出：检查基地址与中断号是否匹配实际硬件；确认INCLUDE_SERIAL已定义。
乱码：主机串口参数与BSP配置不一致，重点核对波特率。
输入无响应：确认tyDevInit与iosDevAdd调用顺序正确，且控制台设备名与CONSOLE_DEV_NAME一致。