05
はじめに
Githubで公開されている，GitHub - bztsrc/raspi3-tutorial: Bare metal Raspberry Pi 3 tutorialsのコードを読んでいく．今回は05_uart0を理解することを目的とする．
周辺知識
uart0について
The SoCs used on the Raspberry Pis have two built-in UARTs, a PL011 and a mini UART. They are implemented using different hardware blocks, so they have slightly different characteristics.
上で書かれているように，ラズパイのSoCには2種類のUARTが内臓されている．それは，PL011とミニUARTという名前で，uart0とuart1に対応する．チュートリアル03ではミニUART(uart1)を実装したので，今回はPL011(uart1)を実装する．
UARTクロック数の設定について
uart0を使うためには，UARTに関するクロック数を知っておく必要がある．
All clocks are the base clocks for those peripherals, e.g. 3MHz for UART, 50/100MHz for EMMC, not the dividers applied using the peripheral.
Mailbox property interface · raspberrypi/firmware Wiki · GitHub
デフォルトでは3MHzのようだが，今回はメールボックスを使って4MHzに指定する．
ボーレートの設定
上でUARTに関するクロック数を知る必要があると述べたが，それはボーレートを設定するレジスタであるIBRDとFBRDに書き込む値を決定するためである．その式は以下の通り，（式の意味は省略する）
クロック数4MHz, ボーレート115200のとき
BAUDDIV = 4000000 / (16 * 115200) = 2.170138
IBRD(整数部) = 2
FBRD(少数部) = 0.1701 * 64 + 0.5 = 11.3864 = 11 = 0xb
BAUDDIV = 4000000 / (16 * 115200) = 2.170138
IBRD(整数部) = 2
FBRD(少数部) = 0.1701 * 64 + 0.5 = 11.3864 = 11 = 0xb
クロック数3MHz, ボーレート115200のとき
BAUDDIV = 3000000 / (16 * 115200)= 1.62760
IBRD(整数部) = 1
FBRD(少数部) = 0.627 * 64 + 0.5 = 40.628 = 40 = 0x28
BAUDDIV = 3000000 / (16 * 115200)= 1.62760
IBRD(整数部) = 1
FBRD(少数部) = 0.627 * 64 + 0.5 = 40.628 = 40 = 0x28
UARTの初期化手順
どのレジスタにどのような値を書き込むかは「BareMetalで遊ぶ RaspberryPi」に詳しく載っている．ラズパイ３でも同じ設定で大丈夫．ピンをプルダウンにする必要があるのかは，いまだよくわからない．
