UART串口简介

通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)

原理

发送数据时,CPU将并行数据写入UART,UART按照一定的格式在一根电线上串行发出
接收数据时,UART检测另一根电线上的信号,将串行收集放在缓冲区中,CPU即可读取UART获取这些数据
UART以全双工方式传输数据,最精简的连接方法只有3根线:

TxD:发送数据
RxD:接收数据
Gnd:给双方提供参考电平

连线图

连线图

为了增强数据的抗干扰能力、提高数据传输长度,通常将TTL/CMOS逻辑电平转换为RS-232逻辑电平,3~12V表示0,-3~-12V表示1

发送数据之前,UART之间要约定好数据的传输速率(每位所占据的时间,其倒数称为波特率)、数据的传输格式(多少个数据位、是否使用校验位、是奇校验还是偶校验、有多少个停止位)

波形

TTL/CMOS
RS-232
数据位:二进制0b1010101,十六进制0x55,大写字母U

S3C2410/S3C2440特性

3个独立通道,每个都可以工作于中断模式或者DMA模式,即UART可以发出中断或DMA请求以便UART和CPU之间传输数据

S3C2410 UART的每个通道都有16字节的发送FIFO和16字节的接收FIFO;S3C2440 UART的FIFO深度为64
发送数据时,CPU先将数据写入发送FIFO中,然后UART会自动将FIFO中的数据复制到“发送移位器”中,发送移位器将数据一位一位地发送到TxDn数据线上(根据设定的格式,插入开始位、校验位和停止位)
接收数据时,“接收移位器”将RxDn数据线上的数据一位一位地接收进来,然后复制到接收FIFO中,CPU即可从中读取数据

S3C2410/S3C2440 UART的每个通道支持停止位1位、2位,数据位5、6、7、8位,支持校验位,另外还有红外发送、接收功能
工作原理

S3C2410/S3C2440使用

S3C2410/S3C2440还要选择管脚为UART功能、选择UART通道的工作模式为中断模式或DMA模式
1.设置UART通道管脚为UART功能
比如UART通道0中,GPH2、GPH3分别用作TXD0、RXD0。设置GPHCON寄存器将GPH2、GPH3引脚的功能设为TXD0、RXD0
2.设置波特率
UBRDIVn寄存器(UART BAUD RATE DIVISOR)
根据给定的波特率、所选择的时钟源的频率,可以计算UBRDIVn寄存器(n为0~2,对应3个UART通道)的值

UBRDIVn = (int)(UART clock / (buad rate * 16)) - 1

3.设置传输格式
ULCONn寄存器(UART LINE CONTROL)

功能          位       说明
数据位宽度    [1:0]    0b00:5位,0b01:6位
                       0b10:7位,0b11:8位
停止位宽度    [2]      0:一帧中有一个停止位
                       1:一帧中有两个停止位
校验模式      [5:3]    设置校验位的产生方法、校验方法
                       0b0xx:无校验
                       0b100:奇校验
                       0b101:偶校验
                       0b110:发送数据时强制设为1,接收数据时检查是否为1
                       0b111:发送数据时强制设为0,接收数据时检查是否为0
红外模式      [6]      0:正常模式
                       1:红外模式

4.UCONn寄存器(UART CONTROL)
UCONn寄存器用于选择UART时钟源、设置UART中断方式等

功能          位        说明
接收中断方式  [8]       如下情况发生时,将产生接收中断
                        不使用FIFO时,接收到一个数据;
                        使用FIFO时,FIFO中的数据达到RxFIFO的触发阈值。
                        中断方式设置如下:
                        0:脉冲
                        1:电平
发送中断方式  [9]       如下情况发生时,将产生发送中断
                        不使用FIFO时,发送缓冲区变空;
                        使用FIFO时,FIFO中的数据达到TxFIFO的触发阈值。
                        中断方式设置如下:
                        0:脉冲
                        1:电平
时钟选择      [10]      选择UART时钟源
                        0:PCLK
                        1:UEXTCLK

5.UFCONn寄存器(UART FIFO CONTROL)UFSTATn寄存器(UART FIFO STATUS)
UFCONn寄存器用于设置是否使用FIFO,设置各FIFO的触发阈值,即发送FIFO中有多少个数据时产生中断、接收FIFO中有多少个数据时产生中断并可以通过设置UFCONn寄存器来复位各个FIFO
读取UFSTATn寄存器可以知道各个FIFO是否已经满、其中有多少个数据

posted @ 2017-06-12 22:39  thomas_blog  阅读(433)  评论(0编辑  收藏  举报