視頻來(lái)源百問(wèn)網(wǎng)付費(fèi)視頻

作者：韋東山

第001節(jié)_輔線1_硬件知識(shí)_UART硬件介紹

1. 串口的硬件介紹 UART的全稱(chēng)是Universal Asynchronous Receiver and Transmitter，即異步發(fā)送和接收。 串口在嵌入式中用途非常的廣泛，主要的用途有：

1. 打印調(diào)試信息；

2. 外接各種模塊：GPS、藍(lán)牙；

串口因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠，廣受歡迎。 通過(guò)三根線即可，發(fā)送、接收、地線。

通過(guò)TxD->RxD把ARM開(kāi)發(fā)板要發(fā)送的信息發(fā)送給PC機(jī)。 通過(guò)RxD->TxD線把PC機(jī)要發(fā)送的信息發(fā)送給ARM開(kāi)發(fā)板。 最下面的地線統(tǒng)一參考地。

2. 串口的參數(shù)

• 波特率：一般選波特率都會(huì)有9600,19200,115200等選項(xiàng)。其實(shí)意思就是每秒傳輸這么多個(gè)比特位數(shù)(bit)。

• 起始位:先發(fā)出一個(gè)邏輯”0”的信號(hào)，表示傳輸數(shù)據(jù)的開(kāi)始。

• 數(shù)據(jù)位：可以是5~8位邏輯”0”或”1”。如ASCII碼（7位），擴(kuò)展BCD碼（8位）。小端傳輸。

• 校驗(yàn)位：數(shù)據(jù)位加上這一位后，使得“1”的位數(shù)應(yīng)為偶數(shù)(偶校驗(yàn))或奇數(shù)(奇校驗(yàn))，以此來(lái)校驗(yàn)數(shù)據(jù)傳送的正確性。

• 停止位：它是一個(gè)字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志。

怎么發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)，比如‘A‘?

‘A’的ASCII值是0x41,二進(jìn)制就是01000001，怎樣把這8位數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機(jī)呢？

1. 雙方約定好波特率（每一位占據(jù)的時(shí)間）；

2. 規(guī)定傳輸協(xié)議

a. 原來(lái)是高電平，ARM拉低電平，保持1bit時(shí)間；

b. PC在低電平開(kāi)始處計(jì)時(shí)；

c. ARM根據(jù)數(shù)據(jù)依次驅(qū)動(dòng)TxD的電平，同時(shí)PC依次讀取RxD引腳電平，獲得數(shù)據(jù)；

前面圖中提及到了邏輯電平，也就是說(shuō)代表信號(hào)1的引腳電平是人為規(guī)定的。 如圖是TTL/CMOS邏輯電平下，傳輸‘A’時(shí)的波形：

a. 原來(lái)是高電平，ARM拉低電平，保持1bit時(shí)間；

b. PC在低電平開(kāi)始處計(jì)時(shí)；

c. ARM根據(jù)數(shù)據(jù)依次驅(qū)動(dòng)TxD的電平，同時(shí)PC依次讀取RxD引腳電平，獲得數(shù)據(jù)；

前面圖中提及到了邏輯電平，也就是說(shuō)代表信號(hào)1的引腳電平是人為規(guī)定的。 如圖是TTL/CMOS邏輯電平下，傳輸‘A’時(shí)的波形：

在-12V至-3V之間，就認(rèn)為是邏輯1，在+3V至+12V之間就為邏輯0。

RS-232的電平比TTL/CMOS高，能傳輸更遠(yuǎn)的距離，在工業(yè)上用得比較多。

市面上大多數(shù)ARM芯片都不止一個(gè)串口，一般使用串口0來(lái)調(diào)試，其它串口來(lái)外接模塊。

ARM芯片上得串口都是TTL電平的，通過(guò)板子上或者外接的電平轉(zhuǎn)換芯片，轉(zhuǎn)成RS232接口，連接到電腦的RS232串口上，實(shí)現(xiàn)兩者的數(shù)據(jù)傳輸。

現(xiàn)在的電腦越來(lái)越少有RS232串口的接口，當(dāng)USB是幾乎都有的。因此使用USB串口芯片將ARM芯片上的TTL電平轉(zhuǎn)換成USB串口協(xié)議，即可通過(guò)USB與電腦數(shù)據(jù)傳輸。

式，對(duì)ARM芯片的編程操作都是一樣的。

ARM芯片是如何發(fā)送/接收數(shù)據(jù)？

如圖所示串口結(jié)構(gòu)圖：

要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，CPU控制內(nèi)存要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)FIFO傳給UART單位，UART里面的移位器，依次將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，在發(fā)送完成后產(chǎn)生中斷提醒CPU傳輸完成。

接收數(shù)據(jù)時(shí)，獲取接收引腳的電平，逐位放進(jìn)接收移位器，再放入FIFO，寫(xiě)入內(nèi)存。在接收完成后產(chǎn)生中斷提醒CPU傳輸完成。

第002節(jié)_S3C2440_UART編程

在uart.c這個(gè)文件里需要編寫(xiě)這樣幾個(gè)函數(shù)：?

uart0_init()用于初始化串口

putchar()用于發(fā)送一個(gè)字符

getchar()用于接收一個(gè)字符

puts()用于發(fā)送一串字符

在uart0_init()需要做如下幾件事：

1. 設(shè)置引腳用于串口：根據(jù)原理圖和參考手冊(cè)設(shè)置GPH2,3用于TxD0, RxD0,并且為了將其保持為高電平，先設(shè)置其為上拉；

GPHCON &= ~((3<<4) | (3<<6));

GPHCON |=? ((2<<4) | (2<<6));

GPHUP &= ~((1<<2) | (1<<3));? /* 使能內(nèi)部上拉 */

2. 設(shè)置波特率

將uart設(shè)置為PCLK,中斷/查詢(xún)模式：?

UCON0 = 0x00000005; /* PCLK,中斷/查詢(xún)模式 */

uart clock=50M，波特率假設(shè)是115200，

根據(jù)公式UBRDIVn = (int)( UART clock / ( buad rate x 16) ) –1

得到UBRDIVn = (int)( 50000000 / ( 115200 x 16) ) –1 = 26

UBRDIV0 = 26;

3. 設(shè)置數(shù)據(jù)格式

數(shù)據(jù)格式設(shè)置為常用的8n1:8個(gè)數(shù)據(jù)位, 無(wú)較驗(yàn)位, 1個(gè)停止位?

ULCON0 = 0x00000003; /* 8n1: 8個(gè)數(shù)據(jù)位, 無(wú)較驗(yàn)位, 1個(gè)停止位 */

讀取UTRSTAT0寄存器，查詢(xún)其第2位判斷發(fā)送buff是否為空，即上一次發(fā)送是否完成，如果完成即向UTXH0寫(xiě)入要發(fā)送的新數(shù)據(jù)；查詢(xún)其第0位判斷接收buff是否為空，即本次接收是否完成，如果接收完成，讀取URXH0的值。?

循環(huán)輸出字符，就可以實(shí)現(xiàn)字符串的輸出?

在主函數(shù)里，先調(diào)用初始化函數(shù)，然后循環(huán)獲取用于輸入的數(shù)據(jù)，然后回顯出來(lái)。并且在收到`\r`回車(chē)時(shí)，輸出`\n`換行，有些時(shí)候`\n`是回車(chē)，那輸出`\r`換行。?