嵌入式课程设计--_串口通信

摘要.................................................................................................................................................................21、绪论...........................................................................................................................................................21.1目的和意义......................................................................................................................................21.2设计内容..........................................................................................................................................22、设计方案...................................................................................................................................................32.1方案选择..........................................................................................................................................32.1.1S3C2410X串行通讯（UART）单元......................................................................................32.1.2波特率的产生......................................................................................................................32.1.3UART通信操作....................................................................................................................42.1.4UART控制寄存器................................................................................................................42.1.5RS232接口电路..................................................................................................................53、硬件设计...................................................................................................................................................63.1EmbestEduKit-III实验平台........................................................................................................63.2ULINK2仿真器套件，PC机............................................................................................................64、软件设计...................................................................................................................................................64.2程序流程图设计...............................................................................................................................74.3调试运行结果...................................................................................................................................75、总结与体会...............................................................................................................................................8参考文献.........................................................................................................................................................91摘要为了掌握嵌入式技术，就应该学习以ARM微处理器为核心的嵌入式开发环境和开发平台。本设计采用ARM原理和C语言程序设计的，设置S3C2410X处理器UART相关控制寄存器和ARM处理器系统硬件电路中UART接口，利用EmbestEduKit-III实验平台实现S3C2410X处理器和PC机的结合。关键字：EmbestEduKit-III实验平台；S3C2410X串行通讯（UART）单元；UART控制寄存器；串口通信21、绪论1.1目的和意义串口通信是目前单片机和DSP等嵌入式系统之间,以及嵌入式系统与PC机或无线模块之间的一种非常重要且普遍使用的通信方式。在嵌入式系统的硬件结构中,通常只有一个8位或16位的CPU,不仅要完成主流程的工作,同时还要处理随时发生的各种中断,因而嵌入式系统中的串口通信程序设计与PC机有很大的不同。为了顺应当今世界技术革新的潮流，了解、学习和掌握嵌入式技术，就必然要学习和掌握以ARM微处理器为核心的嵌入式开发环境和开发平台。1.2设计内容本设计采用EmbestEduKit-III实验平台实现，通过EmbestIDEProforARM软件编写程序，仿真调试。实现实验平台与PC的串口通信。通过PC的超级终端显示接受的结果。32、设计方案2.1方案选择本设计只用了EmbestEduKit-III实验平台的部分模块。其中包括ARM核心芯片S3C2410X以及串口通信模块。如图1所示，下面描述了所用模块的具体设置。图1总体设计框图2.1.1S3C2410X串行通讯（UART）单元S3C2410XUART单元提供三个独立的异步串行通信接口，皆可工作于中断和DMA模式。使用系统时钟最高波特率达230.4Kbps，如果使用外部设备提供的时钟，可以达到更高的速率。每一个UART单元包含一个16字节的FIFO，用于数据的接收和发送。S3C44B0XUART支持可编程波特率，红外发送/接收，一个或两个停止位，5bit/6bit/7bit/或8bit数据宽度和奇偶校验。2.1.2波特率的产生波特率由一个专用的UART波特率分频寄存器（UBRDIVn）控制，计算公式如下：UBRDIVn=(int)(ULK/(bpsx16))–1或者UBRDIVn=(int)(PLK/(bpsx16))–1其中：时钟选用ULK还是PLK由UAR控制寄存器UCONn[10]的状态决定。如果UCONn[10]=0,用PLK作为波特率发生，否则选用ULK做波特率发生。UBRDIVn的值必须1到（162-1）之间。例如：ULK或者PLK等于40MHz，当波特率为115200时，UBRDIVn=(int)(40000000/(115200x16))-1=(int)(21.7)-1=21-1=2042.1.3UART通信操作下面简略介绍UART操作，关于数据发送，数据接收，中断产生，波特率产生，轮流检测模式，红外模式和自动流控制的详细介绍，请参照相关教材和数据手册。发送数据帧是可编程的。一个数据帧包含一个起始位，5到8个数据位，一个可选的奇偶校验位和1到2位停止位，停止位通过行控制寄存器ULCONn配置。与发送类似，接收帧也是可编程的。接收帧由一个起始位，5到8个数据位，一个可选的奇偶校验和1到2位行控制寄存器ULCONn里的停止位组成。接收器还可以检测溢出错，奇偶校验错，帧错误和传输中断，每一个错误均可以设置一个错误标志。溢出错误（Overrunerror）是指已接收到的数据在读取之前被新接收的数据覆盖。奇偶校验错是指接收器检测到的校验和与设置的不符。帧错误指没有接收到有效的停止位。传输中断表示接收数据RxDn保持逻辑0超过一帧的传输时间。在FIFO模式下，如果RxFIFO非空，而在3个字的传输时间内没有接收到数据，则产生超时。2.1.4UART控制寄存器1)UART行控制寄存器ULCONn该寄存器的第6位决定是否使用红外模式，位5～3决定校验方式，位2决定停止位长度，位1和０决定每帧的数据位数。2)UART控制寄存器UCONn该寄存器决定UART的各种模式。UCONn[10]=1：ULK做比特率发生；0：PLK做比特率发生。UCONn[9]=1:Tx中断电平触发；0：Tx中断脉冲触发。UCONn[8]=1:Rx中断电平触发；0：Rx中断脉冲触发。UCONn[7]=1:接收超时中断允许；0：接收超时中断不允许。UCONn[6]=1:产生接收错误中断；0：不产生接收错误中断。UCONn[5]=1:发送直接传给接收方式（Loopback）；0：正常模式。UCONn[4]=1:发送间断信号；0：正常模式发送。UCONn[3：2]:发送模式选择00：不允许发送；01：中断或查询模式10：DMA0请求（UART0）DMA3请求（UART2）11:DMA1请求（UART1）.UCONn[1：0]:接收模式选择00：不允许接收01：中断或查询模式510：DMA0请求（UART0）DMA3请求（UART2）11:DMA1请求（UART1）3)UARTFIFO控制寄存器UFCONnUFCONn[7:6]＝00：TxFIFO寄存器中有0个字节就触发中断01：TxFIFO寄存器中有4个字节就触发中断10：TxFIFO寄存器中有8个字节就触发中断11：TxFIFO寄存器中有0个字节就触发中断UFCONn[5:4]=00:RxFIFO寄存器中有0个字节就触发中断01：RxFIFO寄存器中有4个字节就触发中断10：RxFIFO寄存器中有8个字节就触发中断11：RxFIFO寄存器中有