嵌入式系统基础 项目八：部件工作原理与编程 UART操作.pptVIP

嵌入式系统基础 电子信息工程技术专业教学资源库项目 电子信息工程技术 UART操作 嵌入式系统基础 S3C6410的UART简介 支持收发时握手模式 每个UART?包含一个波特率发生器，发送器，接收器和控制单元。该波特率发生器由PCLK，?ext_uclk0或ext_uclk1?进行时钟控制。发射器和接收器包含64字节的FIFO存储器和数据移位寄存器。发送数据之前，首先将数据写入FIFO存储器 ，然后复制到发送移位寄存器。通过发送数据的引脚（TXDn）将数据发送，同时，通过数据接收的引脚（RXDn）将接收到的数据从接收移位寄存器复制到FIFO 存储器。UART 的结构框图，如图所示。 对FIFO模式，64字节缓冲寄存器全用作FIFO寄存器对于非FIFO模式，只1字节的缓冲寄存器用在保存寄存器。 嵌入式系统基础 嵌入式系统基础 UART操作 1.数据发送操作 数据发送帧的格式可编程，它包含1个开始位，5-8个数据位，一个可选的奇偶位和1或2个停止位，通过线性控制器(ULCONn)来设置。 发送器可发送中止条件，中止条件迫使串口输出保持在逻辑0状态，保持一个传输帧的时间长度。通常在一帧传输数据完整地传输完之后，再通过这个全0状态将中止信号发送给对方。 中止信号发送之后，传送数据连续放到FIFO中.在不使用FIFO模式下，将被放到输出保持寄存器Tx。 嵌入式系统基础 2.数据接收 数据接收的帧也是可编程的，它包含1个开始位，5-8个数据位，1个可选的奇偶位和1位或2位停止位，通过线性控制器(ULCONn)来设置。接收器能够检测溢出错误、奇偶校验错误、帧错误和中止状况，每种情况下都会将一个错误标志置位。 溢出错误：旧数据在没有被读出之前就被新数据覆盖重写。 奇偶检验错误：接收器已经检验到一个未知的奇偶检验状态。 帧错误：接收的数据没有一个有效的停止位。 中止情况：RxDn输入一直保持在—个逻辑0状态，这个过程超出了一帧传输的时间。 当没有收到任何数据超过3个字的时间（间隔由设置的字长决定），并且在FIFO模式下，接收FIFO不为空的时候接收超时状态发生。 UART操作 嵌入式系统基础 3.波特率发生器 每个UART的波特率发生器为传输提供了串行移位时钟。波特率产生器的时钟源可以从S3C6410的内部系统时钟PCLK或UCLK中来选择。波特率由时钟源(PCLK或UCLK)16分频和UART波特率除数寄存器(UBRDIVn)指定的16位除数决定。UBRDIVn的值可以按照下式确定： UBRDIVn=(int)(PCLK/(bps*16))-1除数范围为1~（216-1）。例如波特率为115200bps且PCLK或者UCLK为40MHZ，则UBRDIVn为：UBRDIVn=(int)(115200*16))-1 =(int)21.7-1=20 UART操作 嵌入式系统基础 4.Auto Flow Control(AFC)S3C6410x的UART0和UART1通过nRTS和nCTS信号支持自动流的控制.在一定情况下，可以连接到外部的UART上。如果用户想将UART连接为一个Modern，在UMCONn寄存器中禁止自动流控制位，而是通过软件来控制nRTS信号。 UART0和UART1都可以通过各自的nRTS和nCTS信号来实现自动流控。在自动流控(AFC)模式下,nRTS取决于接收端的状态，而nCTS控制发送端的操作。具体地说,只有当nCTS有效时(表明接收方的FIFO已经准备就绪来接收数据)，UART才会将FIFO中的资料发送出去。在UART接收资料之前，只要当接收FIFO有至少2B空余时，nRTS就会被置为有效。小于1B时，nRTS置为无效。UART自动流控模式的连接方式。 UART操作 嵌入式系统基础 无自动流AFC控制举例(通过软件来控制nRTS和nCTS)。 FIFO的Rx操作： 选择接收模式(中断或者DMA模式); 检查在UFSTATn寄存器中的Rx FIFO计数器的值，如果这个值小于15，用户便设置UMCONn[0]为“1”(即激活nRTS)。相反若大于等于15，那么用户设置值为“0”(禁止nRTS)； 重复步骤2. UART操作 嵌入式系统基础 FIFO的Tx操作： 选择发送模式(中断或者DMA模式); 检查UMSTATn[0]。如果这个值是“1”(即激活nCTS)，用户写数据到Tx FIFO寄存器中. 重复步骤2. UART操作 嵌入式系统基础 5. LoopBack操作模式 UART的测试模式即LoopBack模式，为了判断通信故障是外部的数据链路上的问题，还是CPU内驱动程序或CPU本身的问题。采用LoopBack模式测试。该模式下，数据发送端TXD在UART内部就从逻辑