（新）实验一 串口通讯实验.docVIP

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 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 通信协议： 异步协议 同步协议 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 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)(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 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