Регистры UART ESP32

Регистры UART ESP32: скорость обмена от APB_CLK или REF_TICK, длина слова, чётность и стоп-биты, FIFO по 128 байт в общей памяти на 1 КБ, аппаратное и программное управление потоком, режим RS-485 и флаги прерываний — для трёх контроллеров UART0…UART2.

У ESP32 три одинаковых контроллера UART: UART0 по адресу 0x3FF4 0000 (загрузчик и консоль), UART1 — 0x3FF5 0000, UART2 — 0x3FF6 E000. Макросы ESP-IDF принимают номер контроллера: UART_CONF0_REG(2). FIFO передатчика и приёмника всех трёх лежат в общей памяти 1024 байта; по умолчанию каждому достаётся 128 байт, размеры задают поля TX_SIZE и RX_SIZE регистра UART_MEM_CONF_REG.

Скорость: baud = f / (CLKDIV + CLKDIV_FRAG / 16), где f — APB_CLK 80 МГц, если в UART_CONF0_REG установлен TICK_REF_ALWAYS_ON (значение после сброса), или REF_TICK 1 МГц, если бит сброшен. Например, 80 МГц / (694 + 7/16) = 115 200 бод.

Регистры UART, как и остальной периферии с адресами 0x3FF4 0000…0x3FF7 FFFF, доступны и через второе окно — шину AHB с адреса 0x6000 0000 при тех же смещениях. Окно DPort быстрее, но читает с упреждением и может переставлять обращения, поэтому ESP-IDF пишет в TX FIFO через адрес AHB (макрос UART_FIFO_AHB_REG), а RX FIFO читает через UART_FIFO_REG: чтение FIFO по адресу AHB, по разделу 3.3.5 TRM, даёт непредсказуемые ошибки.

Экземпляр	Базовый адрес
UART0	0x3FF4 0000
UART1	0x3FF5 0000
UART2	0x3FF6 E000

Пример на C

UART2: 115 200 бод 8N1 и передача байта (soc/uart_reg.h). Макросы доступа REG_WRITE, REG_READ, REG_SET_BIT, REG_CLR_BIT, REG_GET_BIT, REG_SET_FIELD и REG_GET_FIELD объявлены в soc/soc.h ESP-IDF; поле задаётся именем макроса без суффикса, маска и сдвиг берутся из его вариантов _V и _S.

#include "soc/uart_reg.h"

REG_SET_BIT(UART_CONF0_REG(2), UART_TICK_REF_ALWAYS_ON); // такт — APB_CLK 80 МГц
REG_SET_FIELD(UART_CLKDIV_REG(2), UART_CLKDIV, 694);     // 80 МГц / 694,4375
REG_SET_FIELD(UART_CLKDIV_REG(2), UART_CLKDIV_FRAG, 7);
REG_SET_FIELD(UART_CONF0_REG(2), UART_BIT_NUM, 3);       // 8 бит данных
REG_CLR_BIT(UART_CONF0_REG(2), UART_PARITY_EN);          // без чётности
REG_SET_FIELD(UART_CONF0_REG(2), UART_STOP_BIT_NUM, 1);  // 1 стоп-бит

while (REG_GET_FIELD(UART_STATUS_REG(2), UART_TXFIFO_CNT) >= 127) {}
REG_WRITE(UART_FIFO_AHB_REG(2), 'A');                    // запись через AHB

Регистры блока

Регистр (ESP-IDF)	Смещение	Назначение	После сброса
UART_FIFO_REG(i)	0x0000	Чтение байта из RX FIFO и запись в TX FIFO	0x0000 0000
UART_INT_RAW_REG(i)	0x0004	Необработанные флаги прерываний	0x0000 0000
UART_INT_ST_REG(i)	0x0008	Флаги прерываний после маски разрешения	0x0000 0000
UART_INT_ENA_REG(i)	0x000C	Разрешение прерываний	0x0000 0000
UART_INT_CLR_REG(i)	0x0010	Сброс флагов прерываний записью 1	0x0000 0000
UART_CLKDIV_REG(i)	0x0014	Делитель скорости обмена	0x0000 02B6
UART_AUTOBAUD_REG(i)	0x0018	Автоопределение скорости и фильтр помех	0x0000 1000
UART_STATUS_REG(i)	0x001C	Заполнение FIFO, уровни линий и состояния автоматов	0x0000 0000
UART_CONF0_REG(i)	0x0020	Формат кадра, источник такта, инверсия линий, сброс FIFO	0x0800 001C
UART_CONF1_REG(i)	0x0024	Пороги FIFO, таймаут и аппаратное управление потоком	0x0000 6060
UART_LOWPULSE_REG(i)	0x0028	Автоопределение скорости: самый короткий низкий импульс	0x000F FFFF
UART_HIGHPULSE_REG(i)	0x002C	Автоопределение скорости: самый короткий высокий импульс	0x000F FFFF
UART_RXD_CNT_REG(i)	0x0030	Автоопределение скорости: число перепадов на RXD	0x0000 0000
UART_FLOW_CONF_REG(i)	0x0034	Программное управление потоком XON/XOFF	0x0000 0000
UART_SLEEP_CONF_REG(i)	0x0038	Порог пробуждения из лёгкого сна по RXD	0x0000 00F0
UART_SWFC_CONF_REG(i)	0x003C	Символы и пороги XON и XOFF	0x1311 E000
UART_IDLE_CONF_REG(i)	0x0040	Паузы между кадрами, длина break, порог конца кадра	0x00A4 0100
UART_RS485_CONF_REG(i)	0x0044	Режим RS-485 и задержки	0x0000 0000
UART_AT_CMD_PRECNT_REG(i)	0x0048	Escape-последовательность: пауза перед ней	0x0018 6A00
UART_AT_CMD_POSTCNT_REG(i)	0x004C	Escape-последовательность: пауза после неё	0x0018 6A00
UART_AT_CMD_GAPTOUT_REG(i)	0x0050	Escape-последовательность: наибольший промежуток между символами	0x0000 1E00
UART_AT_CMD_CHAR_REG(i)	0x0054	Escape-последовательность: символ и их число	0x0000 032B
UART_MEM_CONF_REG(i)	0x0058	Размеры FIFO, старшие биты порогов, питание памяти	0x0000 0088
UART_MEM_TX_STATUS_REG(i)	0x005C	Адреса записи и чтения TX FIFO	0x0000 0000
UART_MEM_RX_STATUS_REG(i)	0x0060	Адреса записи и чтения RX FIFO	0x0000 0000
UART_MEM_CNT_STATUS_REG(i)	0x0064	Старшие биты счётчиков FIFO	0x0000 0000
UART_POSPULSE_REG(i)	0x0068	Автоопределение скорости: самый короткий период по фронтам	0x000F FFFF
UART_NEGPULSE_REG(i)	0x006C	Автоопределение скорости: самый короткий период по спадам	0x000F FFFF

Доступ — обозначения TRM: R/W — чтение и запись, RO — только чтение, WO — только запись, WT — запись 1 запускает действие, SS и SC — бит ставится и сбрасывается аппаратно, WTC — сбрасывается записью 1.

UART_FIFO_REG(i) — чтение байта из RX FIFO и запись в TX FIFO

Смещение 0x0000, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.1.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
RXFIFO_RD_BYTE	7:0	R/W	0x00	Чтение забирает байт из RX FIFO; запись кладёт байт в TX FIFO

UART_INT_RAW_REG(i) — необработанные флаги прерываний

Смещение 0x0004, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.2.

Поле	Биты	Доступ	Назначение
AT_CMD_CHAR_DET_INT_RAW	18	RO	Обнаружена escape-последовательность AT_CMD_CHAR
RS485_CLASH_INT_RAW	17	RO	Режим RS-485: коллизия передатчика и приёмника
RS485_FRM_ERR_INT_RAW	16	RO	Режим RS-485: ошибка кадра при эхо-контроле
RS485_PARITY_ERR_INT_RAW	15	RO	Режим RS-485: ошибка чётности при эхо-контроле
TX_DONE_INT_RAW	14	RO	Передатчик отправил все данные из FIFO
TX_BRK_IDLE_DONE_INT_RAW	13	RO	Выдержана пауза после передачи break
TX_BRK_DONE_INT_RAW	12	RO	Передача break после данных закончена
GLITCH_DET_INT_RAW	11	RO	На входе RXD замечена помеха посреди стартового бита
SW_XOFF_INT_RAW	10	RO	Принят символ XOFF программного управления потоком
SW_XON_INT_RAW	9	RO	Принят символ XON программного управления потоком
RXFIFO_TOUT_INT_RAW	8	RO	Таймаут приёма: линия молчит дольше RX_TOUT_THRHD битовых интервалов
BRK_DET_INT_RAW	7	RO	Принят сигнал break: линия RXD долго в нуле
CTS_CHG_INT_RAW	6	RO	Изменился уровень на входе CTS
DSR_CHG_INT_RAW	5	RO	Изменился уровень на входе DSR
RXFIFO_OVF_INT_RAW	4	RO	RX FIFO переполнен, принятый байт потерян
FRM_ERR_INT_RAW	3	RO	Ошибка кадра: на месте стоп-бита принят 0
PARITY_ERR_INT_RAW	2	RO	Принят байт с ошибкой чётности
TXFIFO_EMPTY_INT_RAW	1	RO	В TX FIFO меньше байтов, чем задано в TXFIFO_EMPTY_THRHD
RXFIFO_FULL_INT_RAW	0	RO	В RX FIFO больше байтов, чем задано в RXFIFO_FULL_THRHD

UART_INT_ST_REG(i) — флаги прерываний после маски разрешения

Смещение 0x0008, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.3.

Поле	Биты	Доступ	Назначение
AT_CMD_CHAR_DET_INT_ST	18	RO	Обнаружена escape-последовательность AT_CMD_CHAR
RS485_CLASH_INT_ST	17	RO	Режим RS-485: коллизия передатчика и приёмника
RS485_FRM_ERR_INT_ST	16	RO	Режим RS-485: ошибка кадра при эхо-контроле
RS485_PARITY_ERR_INT_ST	15	RO	Режим RS-485: ошибка чётности при эхо-контроле
TX_DONE_INT_ST	14	RO	Передатчик отправил все данные из FIFO
TX_BRK_IDLE_DONE_INT_ST	13	RO	Выдержана пауза после передачи break
TX_BRK_DONE_INT_ST	12	RO	Передача break после данных закончена
GLITCH_DET_INT_ST	11	RO	На входе RXD замечена помеха посреди стартового бита
SW_XOFF_INT_ST	10	RO	Принят символ XOFF программного управления потоком
SW_XON_INT_ST	9	RO	Принят символ XON программного управления потоком
RXFIFO_TOUT_INT_ST	8	RO	Таймаут приёма: линия молчит дольше RX_TOUT_THRHD битовых интервалов
BRK_DET_INT_ST	7	RO	Принят сигнал break: линия RXD долго в нуле
CTS_CHG_INT_ST	6	RO	Изменился уровень на входе CTS
DSR_CHG_INT_ST	5	RO	Изменился уровень на входе DSR
RXFIFO_OVF_INT_ST	4	RO	RX FIFO переполнен, принятый байт потерян
FRM_ERR_INT_ST	3	RO	Ошибка кадра: на месте стоп-бита принят 0
PARITY_ERR_INT_ST	2	RO	Принят байт с ошибкой чётности
TXFIFO_EMPTY_INT_ST	1	RO	В TX FIFO меньше байтов, чем задано в TXFIFO_EMPTY_THRHD
RXFIFO_FULL_INT_ST	0	RO	В RX FIFO больше байтов, чем задано в RXFIFO_FULL_THRHD

UART_INT_ENA_REG(i) — разрешение прерываний

Смещение 0x000C, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.4.

Поле	Биты	Доступ	Назначение
AT_CMD_CHAR_DET_INT_ENA	18	R/W	Обнаружена escape-последовательность AT_CMD_CHAR
RS485_CLASH_INT_ENA	17	R/W	Режим RS-485: коллизия передатчика и приёмника
RS485_FRM_ERR_INT_ENA	16	R/W	Режим RS-485: ошибка кадра при эхо-контроле
RS485_PARITY_ERR_INT_ENA	15	R/W	Режим RS-485: ошибка чётности при эхо-контроле
TX_DONE_INT_ENA	14	R/W	Передатчик отправил все данные из FIFO
TX_BRK_IDLE_DONE_INT_ENA	13	R/W	Выдержана пауза после передачи break
TX_BRK_DONE_INT_ENA	12	R/W	Передача break после данных закончена
GLITCH_DET_INT_ENA	11	R/W	На входе RXD замечена помеха посреди стартового бита
SW_XOFF_INT_ENA	10	R/W	Принят символ XOFF программного управления потоком
SW_XON_INT_ENA	9	R/W	Принят символ XON программного управления потоком
RXFIFO_TOUT_INT_ENA	8	R/W	Таймаут приёма: линия молчит дольше RX_TOUT_THRHD битовых интервалов
BRK_DET_INT_ENA	7	R/W	Принят сигнал break: линия RXD долго в нуле
CTS_CHG_INT_ENA	6	R/W	Изменился уровень на входе CTS
DSR_CHG_INT_ENA	5	R/W	Изменился уровень на входе DSR
RXFIFO_OVF_INT_ENA	4	R/W	RX FIFO переполнен, принятый байт потерян
FRM_ERR_INT_ENA	3	R/W	Ошибка кадра: на месте стоп-бита принят 0
PARITY_ERR_INT_ENA	2	R/W	Принят байт с ошибкой чётности
TXFIFO_EMPTY_INT_ENA	1	R/W	В TX FIFO меньше байтов, чем задано в TXFIFO_EMPTY_THRHD
RXFIFO_FULL_INT_ENA	0	R/W	В RX FIFO больше байтов, чем задано в RXFIFO_FULL_THRHD

UART_INT_CLR_REG(i) — сброс флагов прерываний записью 1

Смещение 0x0010, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.5.

Поле	Биты	Доступ	Назначение
AT_CMD_CHAR_DET_INT_CLR	18	WO	Обнаружена escape-последовательность AT_CMD_CHAR
RS485_CLASH_INT_CLR	17	WO	Режим RS-485: коллизия передатчика и приёмника
RS485_FRM_ERR_INT_CLR	16	WO	Режим RS-485: ошибка кадра при эхо-контроле
RS485_PARITY_ERR_INT_CLR	15	WO	Режим RS-485: ошибка чётности при эхо-контроле
TX_DONE_INT_CLR	14	WO	Передатчик отправил все данные из FIFO
TX_BRK_IDLE_DONE_INT_CLR	13	WO	Выдержана пауза после передачи break
TX_BRK_DONE_INT_CLR	12	WO	Передача break после данных закончена
GLITCH_DET_INT_CLR	11	WO	На входе RXD замечена помеха посреди стартового бита
SW_XOFF_INT_CLR	10	WO	Принят символ XOFF программного управления потоком
SW_XON_INT_CLR	9	WO	Принят символ XON программного управления потоком
RXFIFO_TOUT_INT_CLR	8	WO	Таймаут приёма: линия молчит дольше RX_TOUT_THRHD битовых интервалов
BRK_DET_INT_CLR	7	WO	Принят сигнал break: линия RXD долго в нуле
CTS_CHG_INT_CLR	6	WO	Изменился уровень на входе CTS
DSR_CHG_INT_CLR	5	WO	Изменился уровень на входе DSR
RXFIFO_OVF_INT_CLR	4	WO	RX FIFO переполнен, принятый байт потерян
FRM_ERR_INT_CLR	3	WO	Ошибка кадра: на месте стоп-бита принят 0
PARITY_ERR_INT_CLR	2	WO	Принят байт с ошибкой чётности
TXFIFO_EMPTY_INT_CLR	1	WO	В TX FIFO меньше байтов, чем задано в TXFIFO_EMPTY_THRHD
RXFIFO_FULL_INT_CLR	0	WO	В RX FIFO больше байтов, чем задано в RXFIFO_FULL_THRHD

UART_CLKDIV_REG(i) — делитель скорости обмена

Смещение 0x0014, после сброса 0x0000 02B6. TRM: регистр 19.6.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—								CLKDIV_FRAG				CLKDIV
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
CLKDIV

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
CLKDIV_FRAG	23:20	R/W	0x0	Дробная часть делителя скорости в шестнадцатых
CLKDIV	19:0	R/W	0x002B6	Целая часть делителя скорости

UART_AUTOBAUD_REG(i) — автоопределение скорости и фильтр помех

Смещение 0x0018, после сброса 0x0000 1000. TRM: регистр 19.7.

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
GLITCH_FILT								—							AUTOBAUD_EN

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
GLITCH_FILT	15:8	R/W	0x10	Импульсы короче этого числа тактов отбрасываются
AUTOBAUD_EN	0	R/W	0	Включить автоопределение скорости

UART_STATUS_REG(i) — заполнение FIFO, уровни линий и состояния автоматов

Смещение 0x001C, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.8.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
TXD	RTSN	DTRN	—	ST_UTX_OUT				TXFIFO_CNT
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
RXD	CTSN	DSRN	—	ST_URX_OUT				RXFIFO_CNT

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
TXD	31	RO	0	Текущий уровень на линии TXD
RTSN	30	RO	0	Текущий уровень выхода RTS
DTRN	29	RO	0
ST_UTX_OUT	27:24	RO	0x0	Состояние автомата передатчика
TXFIFO_CNT	23:16	RO	0x00	Число байтов в TX FIFO (младшие 8 бит; старшие — в MEM_CNT_STATUS)
RXD	15	RO	0	Текущий уровень на линии RXD
CTSN	14	RO	0	Текущий уровень входа CTS
DSRN	13	RO	0
ST_URX_OUT	11:8	RO	0x0	Состояние автомата приёмника
RXFIFO_CNT	7:0	RO	0x00	Число байтов в RX FIFO (младшие 8 бит)

UART_CONF0_REG(i) — формат кадра, источник такта, инверсия линий, сброс FIFO

Смещение 0x0020, после сброса 0x0800 001C. TRM: регистр 19.9.

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
TICK_REF_ALWAYS_ON	27	R/W	1	Источник такта: 1 — APB_CLK, 0 — REF_TICK 1 МГц
DTR_INV	24	R/W	0
RTS_INV	23	R/W	0
TXD_INV	22	R/W	0	Инвертировать выход TXD
DSR_INV	21	R/W	0
CTS_INV	20	R/W	0
RXD_INV	19	R/W	0	Инвертировать вход RXD
TXFIFO_RST	18	R/W	0	Сброс TX FIFO: записать 1, затем 0
RXFIFO_RST	17	R/W	0	Сброс RX FIFO: записать 1, затем 0
IRDA_EN	16	R/W	0	Режим IrDA
TX_FLOW_EN	15	R/W	0	Аппаратное управление потоком передатчика по CTS
LOOPBACK	14	R/W	0	Петля: TXD замкнут на RXD внутри чипа
IRDA_RX_INV	13	R/W	0
IRDA_TX_INV	12	R/W	0
IRDA_WCTL	11	R/W	0
IRDA_TX_EN	10	R/W	0
IRDA_DPLX	9	R/W	0
TXD_BRK	8	R/W	0	После передачи данных отправить break
SW_DTR	7	R/W	0
SW_RTS	6	R/W	0
STOP_BIT_NUM	5:4	R/W	0x1	Число стоп-битов: 1 — один, 2 — полтора, 3 — два
BIT_NUM	3:2	R/W	0x3	Длина слова данных: 0 — 5 бит, 1 — 6, 2 — 7, 3 — 8 бит
PARITY_EN	1	R/W	0	Включить бит чётности
PARITY	0	R/W	0	Тип чётности: 0 — чётный, 1 — нечётный

UART_CONF1_REG(i) — пороги FIFO, таймаут и аппаратное управление потоком

Смещение 0x0024, после сброса 0x0000 6060. TRM: регистр 19.10.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
RX_TOUT_EN	RX_TOUT_THRHD							RX_FLOW_EN	RX_FLOW_THRHD
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—	TXFIFO_EMPTY_THRHD							—	RXFIFO_FULL_THRHD

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
RX_TOUT_EN	31	R/W	0	Включить таймаут приёма
RX_TOUT_THRHD	30:24	R/W	0x00	Таймаут приёма в интервалах длительности байта
RX_FLOW_EN	23	R/W	0	Аппаратное управление потоком приёмника по RTS
RX_FLOW_THRHD	22:16	R/W	0x00	Порог RX FIFO для снятия RTS
TXFIFO_EMPTY_THRHD	14:8	R/W	0x60	Порог прерывания TXFIFO_EMPTY (младшие 7 бит)
RXFIFO_FULL_THRHD	6:0	R/W	0x60	Порог прерывания RXFIFO_FULL (младшие 7 бит)

UART_LOWPULSE_REG(i) — автоопределение скорости: самый короткий низкий импульс

Смещение 0x0028, после сброса 0x000F FFFF. TRM: регистр 19.11.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
LOWPULSE_MIN_CNT	19:0	RO	0xFFFFF

UART_HIGHPULSE_REG(i) — автоопределение скорости: самый короткий высокий импульс

Смещение 0x002C, после сброса 0x000F FFFF. TRM: регистр 19.12.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
HIGHPULSE_MIN_CNT	19:0	RO	0xFFFFF

UART_RXD_CNT_REG(i) — автоопределение скорости: число перепадов на RXD

Смещение 0x0030, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.13.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
RXD_EDGE_CNT	9:0	RO	0x000

UART_FLOW_CONF_REG(i) — программное управление потоком XON/XOFF

Смещение 0x0034, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.14.

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—										SEND_XOFF	SEND_XON	FORCE_XOFF	FORCE_XON	XONOFF_DEL	SW_FLOW_CON_EN

Поле	Биты	Доступ
SEND_XOFF	5	R/W
SEND_XON	4	R/W
FORCE_XOFF	3	R/W
FORCE_XON	2	R/W
XONOFF_DEL	1	R/W
SW_FLOW_CON_EN	0	R/W

UART_SLEEP_CONF_REG(i) — порог пробуждения из лёгкого сна по RXD

Смещение 0x0038, после сброса 0x0000 00F0. TRM: регистр 19.15.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
ACTIVE_THRESHOLD	9:0	R/W	0x0F0

UART_SWFC_CONF_REG(i) — символы и пороги XON и XOFF

Смещение 0x003C, после сброса 0x1311 E000. TRM: регистр 19.16.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
XOFF_CHAR								XON_CHAR
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
XOFF_THRESHOLD								XON_THRESHOLD

Поле	Биты	Доступ	Сброс
XOFF_CHAR	31:24	R/W	0x13
XON_CHAR	23:16	R/W	0x11
XOFF_THRESHOLD	15:8	R/W	0xE0
XON_THRESHOLD	7:0	R/W	0x00

UART_IDLE_CONF_REG(i) — паузы между кадрами, длина break, порог конца кадра

Смещение 0x0040, после сброса 0x00A4 0100. TRM: регистр 19.17.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—				TX_BRK_NUM								TX_IDLE_NUM
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
TX_IDLE_NUM						RX_IDLE_THRHD

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
TX_BRK_NUM	27:20	R/W	0x0A	Длина break в битовых интервалах
TX_IDLE_NUM	19:10	R/W	0x100	Пауза между кадрами передачи
RX_IDLE_THRHD	9:0	R/W	0x100	Пауза на RXD, после которой кадр считается законченным

UART_RS485_CONF_REG(i) — режим RS-485 и задержки

Смещение 0x0044, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.18.

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—						RS485_TX_DLY_NUM				RS485_RX_DLY_NUM	RS485RXBY_TX_EN	RS485TX_RX_EN	DL1_EN	DL0_EN	RS485_EN

Поле	Биты	Доступ	Сброс
RS485_TX_DLY_NUM	9:6	R/W	0x0
RS485_RX_DLY_NUM	5	R/W	0
RS485RXBY_TX_EN	4	R/W	0
RS485TX_RX_EN	3	R/W	0
DL1_EN	2	R/W	0
DL0_EN	1	R/W	0
RS485_EN	0	R/W	0

UART_AT_CMD_PRECNT_REG(i) — escape-последовательность: пауза перед ней

Смещение 0x0048, после сброса 0x0018 6A00. TRM: регистр 19.19.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
PRE_IDLE_NUM	23:0	R/W	0x186A00

UART_AT_CMD_POSTCNT_REG(i) — escape-последовательность: пауза после неё

Смещение 0x004C, после сброса 0x0018 6A00. TRM: регистр 19.20.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
POST_IDLE_NUM	23:0	R/W	0x186A00

UART_AT_CMD_GAPTOUT_REG(i) — escape-последовательность: наибольший промежуток между символами

Смещение 0x0050, после сброса 0x0000 1E00. TRM: регистр 19.21.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
RX_GAP_TOUT	23:0	R/W	0x001E00

UART_AT_CMD_CHAR_REG(i) — escape-последовательность: символ и их число

Смещение 0x0054, после сброса 0x0000 032B. TRM: регистр 19.22.

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
CHAR_NUM								AT_CMD_CHAR

Поле	Биты	Доступ	Сброс
CHAR_NUM	15:8	R/W	0x03
AT_CMD_CHAR	7:0	R/W	0x2B

UART_MEM_CONF_REG(i) — размеры FIFO, старшие биты порогов, питание памяти

Смещение 0x0058, после сброса 0x0000 0088. TRM: регистр 19.23.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—	TX_MEM_EMPTY_THRHD			RX_MEM_FULL_THRHD			XOFF_THRESHOLD_H2		XON_THRESHOLD_H2		RX_TOUT_THRHD_H3			RX_FLOW_THRHD_H3
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
RX_FLOW_THRHD_H3	—				TX_SIZE				RX_SIZE				—		MEM_PD

Поле	Биты	Доступ	Сброс	Назначение
TX_MEM_EMPTY_THRHD	30:28	R/W	0x0
RX_MEM_FULL_THRHD	27:25	R/W	0x0
XOFF_THRESHOLD_H2	24:23	R/W	0x0
XON_THRESHOLD_H2	22:21	R/W	0x0
RX_TOUT_THRHD_H3	20:18	R/W	0x0
RX_FLOW_THRHD_H3	17:15	R/W	0x0
TX_SIZE	10:7	R/W	0x1	Размер TX FIFO в блоках по 128 байт
RX_SIZE	6:3	R/W	0x1	Размер RX FIFO в блоках по 128 байт
MEM_PD	0	R/W	0	Выключить питание памяти FIFO

UART_MEM_TX_STATUS_REG(i) — адреса записи и чтения TX FIFO

Смещение 0x005C, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.24.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—								MEM_TX_WR_ADDR
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
MEM_TX_WR_ADDR			MEM_TX_RD_ADDR											—

Поле	Биты	Доступ	Сброс
MEM_TX_WR_ADDR	23:13	RO	0x000
MEM_TX_RD_ADDR	12:2	RO	0x000

UART_MEM_RX_STATUS_REG(i) — адреса записи и чтения RX FIFO

Смещение 0x0060, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.25.

31	30	29	28	27	26	25	24	23	22	21	20	19	18	17	16
—								MEM_RX_WR_ADDR
15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
MEM_RX_WR_ADDR			MEM_RX_RD_ADDR											—

Поле	Биты	Доступ	Сброс
MEM_RX_WR_ADDR	23:13	RO	0x000
MEM_RX_RD_ADDR	12:2	RO	0x000

UART_MEM_CNT_STATUS_REG(i) — старшие биты счётчиков FIFO

Смещение 0x0064, после сброса 0x0000 0000. TRM: регистр 19.26.

15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
—										TX_MEM_CNT			RX_MEM_CNT

Поле	Биты	Доступ	Сброс
TX_MEM_CNT	5:3	RO	0x0
RX_MEM_CNT	2:0	RO	0x0

UART_POSPULSE_REG(i) — автоопределение скорости: самый короткий период по фронтам

Смещение 0x0068, после сброса 0x000F FFFF. TRM: регистр 19.27.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
POSEDGE_MIN_CNT	19:0	RO	0xFFFFF

UART_NEGPULSE_REG(i) — автоопределение скорости: самый короткий период по спадам

Смещение 0x006C, после сброса 0x000F FFFF. TRM: регистр 19.28.

Поле	Биты	Доступ	Сброс
NEGEDGE_MIN_CNT	19:0	RO	0xFFFFF

Частые вопросы

Какие значения CLKDIV нужны для 115 200 и 9600 бод на ESP32?

При APB_CLK 80 МГц: 80 000 000 / 115 200 = 694,44 — CLKDIV = 694, CLKDIV_FRAG = 7; для 9600 бод — 8333,33, CLKDIV = 8333, CLKDIV_FRAG = 5. Если UART тактируется от REF_TICK 1 МГц (бит TICK_REF_ALWAYS_ON сброшен), делитель в 80 раз меньше, зато скорость не меняется при смене частоты APB.

Зачем ESP-IDF пишет в UART ESP32 через UART_FIFO_AHB_REG?

Окно DPort (0x3FF4 0000) читает с упреждением и может менять порядок обращений к шине, а для FIFO важна каждая запись. Поэтому байты для передачи пишут по адресу шины AHB — 0x6000 0000 плюс смещение UART, макрос UART_FIFO_AHB_REG, — а принятые читают через UART_FIFO_REG: чтение FIFO по адресу AHB TRM запрещает. Подробности — в разделах 3.3, 3.10, 3.16 и 3.17 документа ESP32 ECO and Workarounds for Bugs.

Источники

Espressif. ESP32 Technical Reference Manual, версия 5.8 — глава 19: таблица Register Summary и рисунки регистров — смещения, поля, тип доступа и значения после сброса
Espressif. SVD svd/esp32.svd, версия 16 (espressif/svd, коммит be20aa1) — базовые адреса периферии, список регистров и полей; лицензия Apache-2.0
Espressif. ESP-IDF v6.1: заголовки components/soc/esp32/register/soc/*_reg.h (коммит fff9895) — имена макросов регистров и полей, сверка положения полей и значений по умолчанию; лицензия Apache-2.0 OR MIT

Нашли ошибку в регистрах?