实验一 串口通讯实验

实验一 串口通讯实验

一、实验目的

掌握ARM的串行口工作原理

学习编程实现ARM的UART通讯 掌握S3C2410寄存器配置方法

二、实验内容

实现查询方式串口的收发功能。接收来自串口（通过超级终端）的字符并将接收到的字符发送到超级终端

三、预备知识

了解ADT集成开发环境的基本功能 学习串口通讯的基本知识

熟悉S3C2410串口有关的寄存器

四、实验设备

JXARM9-2410教学实验箱

ADT1000仿真器和ADT IDE集成开发环境 串口连接

五、 实验原理

1、串行通信接口电路组成 ? 可编程的串行接口芯片 ? 波特率发生器

? EIA与TTL电平转换器 ? 地址译码电路 2、 通信协议：

? 异步协议 ? 同步协议 3、 异步串行通讯

1）异步串行方式是将传输数据的每个字符一位接一位(例如先低位、后高位)地传送。 2）数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行I/O 可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。

3）接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字符。为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。 4）在微型计算机中大量使用异步串行I/O 方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。但是由于每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间

还可能有长度不定的空闲时间，因此效率较低。

4、异步串行通信中的字符传送格式

开始前，线路处于空闲状态，送出连续“1”。传送开始时首先发一个“0”作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数据。

每个字符的数据位长可以约定为5位、6位、7位或8位，一般采用ASCII编码。后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为“1”的位数凑成奇数个或偶数个。也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。

最后是表示停止位的“1”信号，这个停止位可以约定持续1 位、1.5 位或2 位的时间宽度。

至此一个字符传送完毕，线路又进入空闲，持续为“1”。经过一段随机的时间后，下一个字符开始传送才又发出起始位。

每一个数据位的宽度等于传送波特率的倒数。微机异步串行通信中，常用的波特率为110，150，300，600，1200，2400，4800，9600 等。

5、EIA RS-232C

1） 在25针接插件(DB－25)上定义了串行通信的有关信号

2）在实际异步串行通信中，并不要求用全部的RS-232C 信号，许多PC/XT兼容机仅用15针接插件(DB-15)来引出其异步串行I/O信号，而PC中更是大量采用9针接插件(DB-9)来担当此任。

6、信号电平规定

EIA电平：双极性信号逻辑电平, 它是一套负逻辑定义

-3V到-25V之间的电平表示逻辑“1” +3V到+25V之间的电平表示逻辑“0”

TTL电平：计算机内部(S3C2410)使用TTL电平 电平转换电路：常用专门的RS-232接口芯片，如SP3232、SP3220等，在TTL电平和EIA电平之间实现相互转换。 7、S3C2410自带三个异步串行口控制器

每个控制器有16字节的FIFO（先入先出寄存器） 最大波特率115.2K

每个UART有7种状态：溢出错误，校验错误，帧错误，暂停态，接收缓冲区准备好，发送缓冲区空，发送移位缓冲器空，这些状态可以由相应的UTRSTATn或UERSTATn寄存器表示，并且与发送接收缓冲区相对应的有错误

缓冲区

S波特率的大小可以通过设置波特率寄存器（UBRDIVn）控制，计算公式如下：

使用PCLK时的计算公式如下：

UBRDIVn = (int)[PCLK/(波特率×16)]–1 使用UCLK时的计算公式如下：

UBRDIVn = (int)[UCLK/(波特率×16)]–1

例如：使用PCLK，在40 MHz的情况下，当波特率取115 200 bps时，

UBRDIVn = (int)[40000000/(115200×16)]–1 = 20

8、与UART有关的寄存器

线路控制寄存器ULCONn 控制寄存器UCONn

FIFO控制寄存器UFCONn 控制寄存器UMCONn 状态寄存器UTRSTAT

错误状态寄存器UERSTAT FIFO状态寄存器UFSTAT

发送寄存器UTXH和接收寄存器URXH 波特率因子寄存器UBRDIV

六、 问题讨论

1．简述串行接口的工作原理以及串行接口的优缺点；

以异步串行通信为例，

异步串行方式是将传输数据的每个字符一位接一位（例如先低位、后高位）地传送。

数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行 I/O 可以减少信号连线，最少用一 对线即可进行。接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先接收完 1 个字符的各位， 再按位组成字符。为了回复发送的信息，双方必须协调工作。在微型计算机中大量使用异 步串行 I/O 方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较 容易。但是由于每个字符都要独立确定起始和结束（即每个字符都要重新同步），字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间，因此效率较低。

2、RS-232C 的最基本数据传送引脚是哪几根？

RS-232C 的最基本数据传送引脚有9根，其具体情况如下表：

引脚序信号名称 符号 流功号 2 向 能 发送数据 TXD DTE→DCDTE 发送串行数据接收数据 RXD DTE←DCDTE 接收串行数据 3 请求发送 RTS DTE→DCDTE 请求 DCE 将线路切换到发4 DTE 线路已接通可以允许发送 CTS DTE←DC送方式DCE 告诉5 发送数据 6 7 8 22

数据设备准DSR DTE←DCDCE 准备好 信号地 信号公共地 载波检测 DCD DTE←DC表示 DCE 接收到远程载波 数据终端准DTR DTE→DCDTE 准备好 备好 R振铃指示DTE←DC表示 DCE 与线路接通,出现振铃 七、实验程序

/* 包含文件 */

#include \#include \#include \#include \#include \

/******************************************************************** // Function name : Main

// Description : JXARM9-2410 串口通信实验主程序 // 实现功能：

// 实现JXRAM9-2410与PC机的串口通讯 // JXARM9-2410 UART0 <==> PC COM // Return type : void // Argument : void

*********************************************************************/ void Main(void) { /* 配置系统时钟 */

ChangeClockDivider(1,1); // 1:2:4

ChangeMPllValue(0xa1,0x3,0x1); // FCLK=202.8MHz

/* 初始化端口 */ Port_Init();

/* 初始化串口 */ Uart_Init(0,115200); Uart_Select(0);

/* 打印提示信息 */ PRINTF(\测试程序---\\n\ PRINTF(\请将UART0与PC串口进行连接，然后启动超级终端程序(115200, 8, N, 1)\\n\ PRINTF(\从现在开始您从超级中断发送的字符将被回显在超级终端上\\n\

/* 开始回环测试 */ unsigned char ch = 'a'; ch = Uart_Getch(); Uart_SendByte(ch); }

八、实验结果

九、实验小结

这是实验的内容是实现查询方式串口的收发功能。接收来自串口（通过超级终端）的字符并将接收到的字符发送到超级终端，通过这次实验掌握ARM的串行口工作原理，学习编程实现ARM的UART通讯，掌握S3C2410寄存器配置方法。

由于先前我们已经做过相应的嵌入式实时操作系统的实验，已经对实验软件和实验箱有了一定的了解！所以这次实验就是依靠所给视频和ppt完成的。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/buh2.html