UART串口通讯中断.ppt
S3C2410的串口UART及编程ppt课件
6.2.7 波特率分频寄存器UBRDIV
波特率分频寄存器UBRDIV的定义和使用在6.1.2中已叙述， 不再重复。
6.2.8 UART单元各寄存器的定义
在随书提供的软件包2410test中，在2410addr.h文件中有关于 UART单元各寄存器的定义。
ppt课件 11
//UART #define rULCON0 ( * (volatile unsigned * )0x50000000)//UART 0 Line control #define rUCON0 ( * (volatile unsigned * )0x50000004)//UART 0 control #define rUFCON0 ( * (volatile unsigned * )0x50000008)//UART 0 FIFO control #define rUMCON0 ( * (volatile unsigned * )0x5000000c)//UART 0 Modem control #define rUTRSTAT0 ( * (volatile unsigned * )0x50000010)//UART 0 Tx/Rx status #define rUERSTAT0 ( * (volatile unsigned * )0x50000014)//UART 0 Rx error status #define rUFSTAT0 ( * (volatile unsigned * )0x50000018)//UART 0 FIFO status
ppt课件
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6.2.4 UART MODEM控制寄存器UMCONn
UART串口通信—控制LED灯中断法
UART串口通信—控制LED灯（中断法）项目说明：1.通过串口来控制LED灯，发送1（十六进制）点亮LED灯（8个LED蓝灯），发送2（十六进制）关闭LED灯（8个LED蓝灯）。
2.通信速率：9600bps（即波特率为9600）3.串口通信采用中断的方法。
此项目练习的目的：（我们应掌握如下知识点）（1）熟悉串口中断相关寄存器的配置。
（2）学会串口中断的使用方法。
完整代码：#include "reg52.h"/*串口初始化：主要涉及寄存器配置*/void UartInit(void) //初始化uart{TMOD = 0X20; //定时器1定时器方式工作模式2，可自动重载的8位计数器常把定时/计数器1 以模式2 作为串行口波特率发生器SCON = 0X50; //串口选择工作模式1使能接收，允许发送，允许接收PCON = 0X00; //8位自动重载，波特率加倍TH1 = 0XFD; //用11.0592MHz波特率9600TL1 = 0XFD;TR1 = 1; //打开中时器/*由于我们采用中断法，所以我们还需要对串口中断相关的寄存器进行配置*/ES = 1;//串口中断EA= 1;//CPU总中断}//写串口中断响应的服务程序：void UartISR(void) interrupt 4{unsigned char TempDat;if (RI)/*查询串口是否接收到一个完整的数据*/{RI = 0;/*清除标志，准备下一次判断*/TempDat = SBUF;/*读取串口数据*/if (1 == TempDat)/*判断串口接收到的数据*/{P1 = 0;/*如果接收到的数据是1，则点亮8个LED蓝灯*/}} else if (2 == TempDat){P1 = 0xff;/*如果接收到的数据是2，则关闭8个LED蓝灯*/}} else{}}}void main(void){UartInit();/*调用串口初始化函数，进行相应的配置，如波特率等*/ while(1)//不用干啥事，一直等待就行。
第5章(3)Uart串行中断
主 程 序
三. 串行通信工作方式
中断方法： 串 行 口 初 始 化 中断函数： 主 程 序
结论：不论是查询方式，还是中断 方式都需要软件对 TI 和 RI 清零！
三. 串行通信工作方式
实例3. 验证定时器T0工作于方式3情况下，T1作为串口波特率产 生器。功能实现，间隔1S钟，小灯状态实现反转，初始状态对 应0x55.具体要求如下： 1. T0选择低8位形成的独立定时器；
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•
在串行通信中，数据传输速率的快慢，通过波特率来衡量。
• 波特率为每秒钟发送二进制数码的位数。单位为位/秒，即 b/S。 • 在异步通信中传输速度为360字符/秒，每个字符又包含10位， 则波特率为：360字符/秒 * 10位/字符 ＝ 3600波特
• 在串行通信中，一般数据传输的速率有标准波特率数值， • 例如：110、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、 38400波特等。
异步通信数据帧格式
一. 串行通信基本概念
同步通讯数据格式
同步通信——数据以块为单位连续传送。在发送一块数据 时，首先通过同步信号保证发送和接收端设备的同步（该 同步信号一般为硬件实现）然后，连续发送整块数据，发 送过程中，不再需要发送和接收端的同步。
●
一. 串行通信基本概念
波特率的概念和串行通信的传输
器、一个串行控制寄存器(SCON)。
二.串行口的结构及其涉及的SFR
发送数据过程——CPU将要发送的数据通 过单片机内部数据总线写入发送SBUF，在 内部硬件控制电路下，将发送 SBUF 中数 据通过TXD引脚串行输出。当发送SBUF数 据经过TXD引脚发送完成后，发送SBUF变 为空，在硬件设置上，SCON串行控制寄 存器中的TI位会被置1，通知CPU发送缓冲 区中的数据已经发送完成，CPU可以再发 送下一帧数据。
的UART串口通信详细ppt课件
6.1.2 串行通信接口标准
一、RS-232C接口
RS-232C是EIA（美国电子工业协会）1969年修订 RS-232C标准。RS-232C定义了数据终端设备（DTE）与 数据通信设备（DCE）之间的物理接口标准。
1、机械特性
RS-232C接口规定使用25针连接器，连接器的尺寸及每个 插针的排列位置都有明确的定义。（阳头）
2、有电平偏移 RS-232C总线标准要求收发双方共地。通信距离较大时，
收发双方的地电位差别较大，在信号地上将有比较大的地电流 并产生压降。
3、抗干扰能力差 RS-232C在电平转换时采用单端输入输出，在传输过程
中当干扰和噪声混在正常的信号中。为了提高信噪比，RS232C总线标准不得不采用比较大的电压摆幅。
发送
接收
单工
工
发送 时间1 接收 接收 时间2 发送
半双工
发送
接收
接收
发送
全双
三、信号的调制与解调
利用调制器（Modulator）把数字信号转换成 模拟信号，然后送到通信线路上去，再由解调器 （Demodulator）把从通信线路上收到的模拟信 号转换成数字信号。由于通信是双向的，调制器 和解调器合并在一个装置中，这就是调制解调器 MODEM。
1
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1
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6
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2、功能特性
4、过程特性
过程特性规定了信号之间的时序关系，以便正 确地接收和发送数据 。
TXD
M
计 RXD
O
算 RTS 机
D E
DSR
M
电话线
TXD
M
O
RXD 计
D E
RTS 算 机
串口中断UART0
关于串口0终端服务程序IRQ_UART0()IIR?U0IIR?答：U0IIR是接收器缓存寄存器U0RBR：接收器缓存寄存器访问时，先要设定U0LCR 的除数锁存访问位(DLAB)为0。
因为，U0DLL 与U0RBR/U0THR 在同一地址上。
DLAB = 1 时，选择U0DLL 和U0DLM (U0DLM 和U0IER 在同一个地址上)；DLAB = 0 时，选择U0RBR/U0THR 和U0IER。
U0DLL 和U0DLM：构成一个16 位的除数。
VPB时钟(pclk) 是产生波特率的时钟源，波特率时钟源必须是波特率的16倍，于是有：baud_rate = pclk/(16*设定的除数)UART0 的中断：有4 个中断，分别是：RBR 中断；THRE 中断；Rx 线中断；其中RBR 中断里面包含有2个中断：数据可用RDA中断和接收超时CTI 中断。
FAQ一：1、什么是RDA 中断?当接收的有效数据到达接收FIFO设置寄存器(U0FCR) 中设置的触发点时，RDA中断被激活。
U0FCR[7:6]=00 触发点0(1字节)；U0FCR[7:6]=01 触发点1(4字节)；U0FCR[7:6]=01 触发点2(8字节)；U0FCR[7:6]=01 触发点1(14字节)；发生中断后，U0IIR[3:0] 内容为：0100。
如果发生中断后，读一下U0RAR 寄存器，那么就会得到最早到达的数据。
这时，FIFO 中的有效数据小于预定触发点，清零RDA 中断。
该中断的优先级为 2 。
2、什么是CTI 中断?在接收FIFO 中，有效的数据少于触发个数时，但至少有一个时，如果长时间没有数据到达，将触发CTI 中断。
这里所说的“长时间”是指在接收 3.5~4.5 个字节所需要的时间。
发生中断，则U0IIR[3:0] 内容为：1100。
在中断后，若从U0RBR 中读取接收FIFO中的数据，或者有新的数据送入接收FIFO中，这都将清零CTI 中断。
UART串口通讯(中断)
练习
• 通过PC串口助手或其它串口工具发送字符 串 • 将该字符串前面添加响应字符“>”，字符串 后添加结束字符“#”，然后传送回PC • 比如接收到包“This is a test string!”，则返 回字符串“> This is a test string!#” • 该练习主要锻炼中断发送接收程序设计， 以及通过接收超时区分数据包间隔 • 课后编写MODBUS RTU协议的3号从协议 功能，下次课堂测试该功能。
线状态寄存器（UnLSR）为只读寄存器，它提 供UARTn发送和接收模块的状态信息 。
UART线状态寄存器
位
功能
7
RXFE RxFIF O错误
6
TEMT 发送 器空
5
THRE 发送 保持 寄存 器空
4
BI 间隔 中断
3
FE 帧错 误
2
PE 奇偶 错误
1
OE 溢出 错误
0
RDR 接收 数据 就绪
中断方式UART0初始化
• void UART0_Ini(void) • { uint16 Fdiv; • PINSEL0 = (PINSEL0 & 0x0fffffff0) | 0x00000005; • // 只修改P0.0和P0.1连接到UART0，教材P174表4.53 • U0LCR = 0x83; • // DLAB = 1，允许设置波特率， 教材P288 • Fdiv = (Fpclk / 16) / UART_BPS; // 设置波特率 • U0DLM = Fdiv / 256; //教材P283 • U0DLL = Fdiv % 256; • U0LCR = 0x03; // 8位数据位，1位停止位，无奇偶校验 • U0FCR = 0x0C7; // 使能和复位TX和RX FIFO, Rx触发点为14字节 • U0IER = 0X05; //RBR、Rx线状态 中断使能, THRE中断禁止，P284 • VICIntSelect |= 1<<6; //选择UART0为IRQ • VICIntEnable = 1<<6; //允许UART0中断 • VICVectCntl15 = 0x20 | 6; • VICVectAddr15= (int)UART0_IRQHandler; • }
外部中断-串口通讯
硬件查询
自 然 优 先 级 中断源 高 级
INT0 T0 INT1 T1 RX TX
IE0 1
ET0 1 TF0 IT1 1 0 IE1 1 ET1 1 TF1
PT0 1 0
中断入口
EX1 1
PX1 1 0 PT1 1 0 0 自 然 优 先 级 中断源
低 级
RI TI
ES 1 ≥1
PS 1 0
中断入口
同步通信： 在异步通信中，每个字符要用起始位和停止位作 为字符开始和结束的标志，占用了时间；所以在数据 块传递时，为了提高速度，常去掉这些标志，采用同 步传送。由于数据块传递开始要用同步字符来指示， 同时要求由时钟来实现发送端与接收端之间的同步， 故硬件较复杂。
通信方向： 单工传送：在串行通讯中，把通讯接口只能发送或接 收的单向传送方法叫单工传送； 双工传送：而把数据在甲乙两机之间的双向传递，称 之为双工传送。在双工传送方式中又分为半双工传送 和全双工传送。 1 、半双工传送：是两机之间不能同时进行发送和接 收，任一时该，只能发或者只能收信息。 2、全双工传送：是两机之间能同时进行发送和接收 。
串行口的结构
MCS-51单片机内部有一个功能很强的全双工的串行口， 该串行口有四种工作方式，波特率可用软件设置，由片内的 定时器/计数器产生。串行口接收、发送数据均可触发中断系 统，使用十分方便。
MCS-51单片机内部的串行口，有两个物理上独立地接收 、发送缓冲器 SBUF ，可同时发送、接收数据，发送缓冲器只 能写入不能读出，接收缓冲器只能读出不能写入，两个缓冲 器共用一个字节地址(99H)。
中断和中断系统 CPU正在处理某件事的时候，外部发生了另一事件，请求CPU迅 速处理，CPU暂时停止当时的工作，转入处理所发生的事件，处 理结束后，再回到原来的地方，继续原来的工作，这样的过程称 为中断，如图所示。
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• {int i;
• switch(U0IIR & 0x0f)
•{
• case 0x04:
//RxFIFO达到14字节
•
for(i=0;i<13;i++) RcvBuf[RcvP++]=U0RBR; break;
•
case 0x0c:
//接收超时, 表示数据结束
•
while(U0LSR & 0x01) RcvBuf[RcvP++]=U0RBR;
• VICIntSelect |= 1<<6; //选择UART0为IRQ
• VICIntEnable = 1<<6; //允许UART0中断
• VICVectCntl15 = 0x20 | 6;
• VICVectAddr15= (int)UART0_IRQHandler;
•}
中断服务函数
• void UART0_IRQHandler(void)
0 使能FIFO
• UART发送FIFO缓冲区
• UART0、UART1各含有1个 16字节的发送FIFO缓冲区。
• UnTHR是UARTn发送FIFO 的最高字节。
• UART的发送FIFO是一直使 能的。
UnTHR
发送FIFO
UnTSR
TXD
• UART线状态寄存器——UnLSR
线状态寄存器（UnLSR）为只读寄存器，它提 供UARTn发送和接收模块的状态信息 。
U0IER = 0X07; // THRE中断使能
RcvL=0;} //结束处理
…… //其它主程序处理
•}
• return(0);
•}
练习
• 通过PC串口助手或其它串口工具发送字符 串
• 将该字符串前面添加响应字符“>”，字符串 后添加结束字符“#”，然后传送回PC
• 比如接收到包“This is a test string!”，则返 回字符串“> This is a test string!#”
UART串口通讯
中断方式LPC21XX串口通讯
• UART结构图
CTS DSR
RI DCD DTR RTS
MODEM
Modem控制寄存器 U1MCR
Modem状态寄存器 中断使能寄存器
B 总
UnIER
线
中断标志寄存器 UnIIR
UARTn高速缓存寄存器 UnSCR
UARTn发送单元
UART线状态寄存器
位
7
6
5
4
3
2
1
0
功能 RXFE TEMT THRE BI FE PE OE RDR
RxFIF 发送 O错误 器空
发送 保持 寄存 器空
间隔 中断
帧错 误
奇偶 错误
溢出 错误
接收 数据 就绪
中断方式UART0初始化
• void UART0_Ini(void)
• { uint16 Fdiv;
发送缓冲寄存器
UnTHR
移位寄存器 UnTSR
UARTn波特率发生器
除数锁存寄存器
UnDLL、UnDLM
UARTn接收单元
接收缓冲寄存器
UnRBR
移位寄存器 UnRSR
FIFO控制寄存器(UnFCR)
UARTn控制寄存器（UnLCR） UARTn状态寄存器（UnLSR）
TxDn RxDn
• UART接收FIFO缓冲区
• PINSEL0 = (PINSEL0 & 0x0fffffff0) | 0x00000005;
•
// 只修改P0.0和P0.1连接到UART0，教材P174表4.53
• U0LCR = 0x83;
•
// DLAB = 1，允许设置波特率， 教材P288
• Fdiv = (Fpclk / 16) / UART_BPS; // 设置波特率
• 该练习主要锻炼中断发送接收程序设计， 以及通过接收超时区分数据包间隔
• 课后编写MODBUS RTU协议的3号从协议 功能，下次课堂测试该功能。
•
RcvL=RcvP; //一帧数据结束标志
•
RcvP=0; break;
//准备接受下一数据
• case 0x02:
//发送缓冲器空
•
if(TxdP==TxdL) {U0IER = 0X05;
// THRE中断禁止
•
TxdL=TxdP=0;}
•
else {for(i=16;i>0;i--) {if(TxdP==TxdL) break; //发送字符完
•
else U0THR = TxdBuf[TxdP++];} } break;
• case 0x06:
//状态中断
•
RcvL=U0LSR; //读状态, 清除错误标志
•
RcvP=RcvL=TxdP=RxdL=0; break;
• }}
演示程序
• int main(void)
• { uint8 RcvP=0,RcvL=0,TxdP=0,RxdL=0;
• UART0、UART1各含有1 个16字节的接收FIFO缓冲 区。
• 软件设置接收FIFO缓冲区 的触发字节。
UnRSR
RXD
接收FIFO
UnFCR
UnRBR
位
7
6
功能
Rx触发点设置
00：1字节
01：4字节
10：8字节
11：14字节
UART FIFO控制寄存器
[5 : 3]
2
—
复位TxFIFO
1 复位RxFIFO
char RcvBuf[256],Txdbuf[256];
• int i=0;
• UART0_Ini();
• while(1)
• { if(RcvL!=0){ //接收到完整数据包
……
• for(i=16;i>0;i--) {if(TxdP==TxdL) break; //发送字符完
•
else U0THR = TxdBuf[TxdP++];}
• U0DLM = Fdiv / 256;
//教材P283
• U0DLL = Fdiv % 256;
• U0LCR = 0x03; // 8位数据位，1位停止位，无奇偶校验
• U0FCR = 0x0C7; // 使能和复位TX和RX FIFO, Rx触发点为14字节
• U0IER = 0X05; //RBR、Rx线状态 中断使能, THRE中断禁止，P284