1、JX44B0实验系统教案 串口通讯实验,武汉创维特信息技术有限公司,2019/6/6,2,提纲,1,3,2,4,5,基础知识,实验目的,实验内容,预备知识,实验设备,6,实验过程,7,实验报告要求,3,一 实验目的,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S3C44B0寄存器配置方法,4,二 实验内容,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,5,三 预备知识,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S3C44B0串口有关的寄存器,6,四 实验设备,实验设备,JX4
2、4B0教学实验箱 ADT1000仿真器和ADT IDE集成开发环境 串口连接线,7,五 基础知识,串行接口电路,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,8,五 基础知识,异步串行通讯,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。 在微型计算机中大量使用异步串行I/O 方式
3、，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。,9,五 基础知识,异步串行通信中的字符传送格式,10,五 基础知识,异步串行通信中的字符传送格式,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。,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
4、是字符的二进制编码数据。,11,五 基础知识,异步串行通信中的字符传送格式,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。,12,五 基础知识,EIA RS-232C,美国电子工业协会推荐的一种标准(Electronic industries Association Recoil-mended
5、Standard),在25针接插件(DB25)上定义了串行通信的有关信号,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。,13,五 基础知识,DB-25 DB-9引脚定义,14,五 基础知识,DB-25 DB-9引脚说明,15,五 基础知识,RS-232C接口通信的两种基本连接方式,16,五 基础知识,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”
6、,TTL电平：计算机内部(S3C44B0)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。,17,五 基础知识,S3C44B0异步串行口控制器,S3C44B0自带两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,18,五 基础知识,S3C44B0异
7、步串行口控制器,S3C44B0自带两个异步串行口控制器,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：UBRDIVn = (int)(MCLK/(bps x 16) ) -1其中MCLK 是系统频率， 在40MHz的情况下，当波特率取115200时UBRDIVn = (int)(40000000 / (115200 x 16) + 0.5 ) 1= 21,19,五 基础知识,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
8、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,20,五 基础知识,线路控制寄存器ULCONn,21,五 基础知识,控制寄存器UCONn,22,五 基础知识,FIFO控制寄存器UFCONn,23,五 基础知识,MODEM控制寄存器UMCONn,24,五 基础知识,状态寄存器UTRSTAT,25,五 基础知识,错误状态寄存器UERSTAT,26,五 基础知识,FIFO状态寄存器UFSTAT,27,五 基础知识,发送寄存器UTXH和接收寄存器URXH,28,五 基础知识,波特率因子寄存器UBRDIV,29,五 基础知识,实验说明,串口初始化 /* 设置
9、串口的FIFO属性，并清除FIFO中的内容 */ rUFCON0=0xf7; /* 关闭流控功能 */ rUMCON0=0x0; /* 设置8位数据位、1位停止位、无奇偶校验串口模式 */ rULCON0=0x3; /* 设置收发的中断模式为电平触发，关闭超时功能 */ rUCON0=0x345; /* 设置波特率，mclk为CPU主频，baud为波特率 */ rUBRDIV0=( (int)(mclk/16./baud + 0.5) -1 );,30,五 基础知识,实验说明,发送数据和接收数据 /* 等待发送缓冲空.*/ while(!(rUTRSTAT0 ,接收数据 /* 等待数据 */ while(rUTRSTAT0 ,31,六 实验过程,实验过程,32,六 实验报告要求,实验报告要求,简述串行接口的工作原理以及串行接口的优缺点 RS-232C的最基本数据传送引脚是哪几根？画出双机通讯的基本接线图 简述串行接口通讯程序设计的基本步骤,
