UART的默认波特率

又是一年没更新了，这一年多真够忙碌的。刚开始这个项目人数不够，各种新 feature 移植，各个模块问题都得解决，各种救火，自己都没有好好沉下来深入的看代码，而结果却是吃力并不讨好。现在人数招聘够了，自己终于可以专心下来安安静静的做一个小程序员，写代码，解bug, 了解新技术，及时充电，及时记录。

开始记录，平台：mdm9x07

刚开始以为 UART 的波特率会在dts里面配置，结果没找到，虽然在终端可以通过 stty去配置，但stty -a 里面默认的波特率从哪来的呢？

于是去看了看源码。

int uart_register_driver(struct uart_driver *drv)
	normal = alloc_tty_driver(drv->nr);				
	drv->tty_driver = normal;			--- 分配一个 tty_driver ，并将drv->tty_driver 指向它
	normal->init_termios.c_cflag = B9600 | CS8 | CREAD | HUPCL | CLOCAL;	---B0 设置 初始波特率 等，B9600 即0x0000000d
	tty_set_operations(normal, &uart_ops);		--- driver->ops = op; 将 tty 的 ops 定位到 uart 的 ops 
	tty_port_init(port);
	port->ops = &uart_port_ops;
	tty_register_driver(normal);

这个函数里面 normal->init_termios.c_cflag 这里定义了波特率 9600，即是默认波特率。那么它是怎么传递的并最终配置UART 寄存器生效的呢？

继续看 tty_register_driver

int tty_register_driver(struct tty_driver *driver)
	register_chrdev_region(dev, driver->num, driver->name);	--- 注册字符设备
	list_add(&driver->tty_drivers, &tty_drivers);		--- 将 driver->tty_drivers 加入到全局变量 tty_drivers

然后呢？会发现在 uart_change_speed 函数中调用了 uport->ops->set_termios去设置，但是还想了解在 uart_change_speed之前的过程是如何传递的。

用 dump_stack() 打出 uart_open 的调用栈：

uart_open
tty_open
chrdev_open 
do_dentry_open
do_last.isra.32
path_openat 
do_filp_open
do_sys_open

那么从 tty_open 开始看起：

static int tty_open(struct inode *inode, struct file *filp)
	tty_lookup_driver(device, filp, &noctty, &index);	--> get_tty_driver --> list_for_each_entry(p, &tty_drivers, tty_drivers) 
	tty_init_dev(driver, index);				--- 与 B1 相关
	tty->ops->open(tty, filp);			        --- 即 uart_open

tty_register_driver 把 driver->tty_drivers 放入链表 tty_drivers，这里又把它取出来了。

tty_init_dev 这个函数就把 uart_register_driver函数中定义的init_termios传递到 tty->termios 这里来了：

tty_init_termios	<-- tty_standard_install  <-- tty_driver_install_tty <-- tty_init_dev
tty_reset_termios	<-- tty_ldisc_hangup      <-- __tty_hangup         <-- do_tty_hangup  <-- alloc_tty_struct  <-- tty_init_dev
	tty->termios = tty->driver->init_termios;

为什么tty->ops->open 对应的是 uart_open？

上面的uart_register_driver里面有tty_set_operations，即 driver->ops = op; 将 tty 的 ops 定位到 uart 的 ops，这样 tty->ops->open 就对应的是uart_open。

static const struct tty_operations uart_ops = {
	.open		= uart_open,
...
};

现在开始看 uart_open。

static int uart_open(struct tty_struct *tty, struct file *filp)
	uart_startup(tty, state, 0);
		uart_port_startup(tty, state, init_hw);

来到 uart_port_startup：

static int uart_port_startup(struct tty_struct *tty, struct uart_state *state,int init_hw)
	uport->ops->startup(uport);			--- 已知 uport->ops = &msm_hs_ops;即 msm_hs_startup(uport)
	uart_change_speed(tty, state, NULL);

其中 uport->ops->startup 指向 msm_hs_startup，负责一些初始化工作，比如使能 uart clk，irq, uart pin，写各种寄存器。

为什么 uport->ops->startup 指向 msm_hs_startup? 因为在 msm_hs_probe 有 uport->ops = &msm_hs_ops;uart_add_one_port(&msm_hs_driver, uport);其中 msm_hs_ops 结构体中有.startup = msm_hs_startup。

继续看uart_change_speed，根据termios = &tty->termios;即可联系前面的B0，B1语句，知道波特率信息已经传入 termios 中

static void uart_change_speed(struct tty_struct *tty, struct uart_state *state,struct ktermios *old_termios)	
	termios = &tty->termios;				--- 与 B0， B1 相关，得到 termios 信息
	uport->ops->set_termios(uport, termios, old_termios);	--- 即 msm_hs_set_termios

接着 uport->ops->set_termios 指向 msm_hs_set_termios：

static void msm_hs_set_termios(struct uart_port *uport,struct ktermios *termios,struct ktermios *oldtermios)
	bps = uart_get_baud_rate(uport, termios, oldtermios, 200, 4000000);		--- C1.1	
	msm_hs_set_bps_locked(uport, bps);						--- C1.2

在这个函数中，uart_get_baud_rate 根据 termios->c_cflag 的信息从baud_table取出对应波特率 9600.

uart_get_baud_rate
	baud = tty_termios_baud_rate(termios);

speed_t tty_termios_baud_rate(struct ktermios *termios)
	cbaud = termios->c_cflag & CBAUD;		--- CBAUD 为 0x0000100f, 即保留 c_cflag 的0~3，12 几个bit位
	if (cbaud < 1 || cbaud + 15 > n_baud_table)
		termios->c_cflag &= ~CBAUDEX;		--- CBAUDEX 为 0x00001000， 即把 bit12置零，最终保留 c_cflag 的0~3bit位
	else
		cbaud += 15;	
	return baud_table[cbaud];
	
static const speed_t baud_table[] = {
	0, 50, 75, 110, 134, 150, 200, 300, 600, 1200, 1800, 2400, 4800,
9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800, ...}

baud_table[13] = 96000，而 msm_hs_set_termios 中msm_hs_set_bps_locked 则是根据波特率配置 UART 的寄存器：

static void msm_hs_set_bps_locked(struct uart_port *uport,unsigned int bps)
	case 9600:
	msm_hs_write(uport, UART_DM_CSR, 0x55);

     if (bps > 460800) {
        uport->uartclk = bps * 16;
        if (bps == 4000000)
            uport->uartclk = BLSP_UART_CLK_FMAX;
     } else {
        uport->uartclk = 7372800;
     }

uport->uartclk 默认值是7372800，根据datasheet上UART_DM_CSR寄存器的分频规则如下：

0xF = 16
0xE = 32
0xD = 48
0xC = 64
0xB = 96
0xA = 128
0x9 = 192
0x8 = 256
0x7 = 384
0x6 = 512
0x5 = 768
0x4 = 1536
0x3 = 3072
0x2 = 6144
0x1 = 12288
0x0 = 24576

那么msm_hs_write(uport, UART_DM_CSR, 0x55);，即按照 768 分频，7372800/768=9600.

当然如果想把UART 默认波特率改成115200呢？

很简单，在uart_register_driver中把 normal->init_termios.c_cflag改成：

normal->init_termios.c_cflag = B1152000 | CS8 | CREAD | HUPCL | CLOCAL;

而 B115200为0x00001002，即.c_cflag 0~3bit位十进制值为2，那么在tty_termios_baud_rate中会cbaud += 15后 cbaud为17，结果baud_table[17] = 115200;在msm_hs_set_bps_locked中有case 115200: msm_hs_write(uport, UART_DM_CSR, 0xcc); 而uport->uartclk = 7372800;0xc的分频系数为 64,那么7372800/64=115200.

推荐两个博客，里面有关于uart的分析，还有清晰的图片：

http://blog.csdn.net/lizuobin2/article/details/51773305

http://www.cnblogs.com/aaronLinux/p/5616153.html

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