第五讲GPIO配置与UART串行通信
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数据于任何时间均可以以输入及输出来传递。
三种通信方式
串行通信的波特率
在串行通信中，用波特率来描述数据的传输速度。 波特率是每秒钟传送的二进制位数，其单位是 bps(bits per second)。 是衡量串行数据速度快慢的重要指标。异步串行 通信要求通信双方的波特率必须相同。 典型串行传输的波特率有50、300、600、2400、 4800、9600、19200、38400、57600以及 115200等。
UART传输方式
数据传送操作
数据传送封包的格式是可编程的，其包含一个开始位，5 到8个数据位，一个可选择的奇偶位和一个或两个停止位。 这些可以通过行控制器(LUCONn)来设定。 传送器能够产生传送中止信号。中止信号会迫使串行端口 输出保持在逻辑0状态，这种状态保持一个传输包的时间 长度。通常在一封包传输数据完整地传输完之后，在通过 这个全0状态将中止信号传送给对方。中止信号传送之后， 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）。
用来同步频率的开始位 数据位 一个或更多的停止位 其主要通知整个传输的字符组已经结束了。
基本通讯概念
一般来说，微处理机与外围的通讯可区分为：
串行通讯(Serial) 以位(bit)方式传送数据，它具有低故障率、低成本 的优点，但传输速率较慢。
串行端口比并列端口稍微困难。在许多情形下，任 何连接至串行端口的装置来说，有时还需将串行传 输数据转换成并列端口后，才可使用。这部分功能 可透过UART组件来实现。 并列通讯(parallel) 以字节(byte)或字符组(word)方式来传送数据，它具 有高速率传输的优点，但是相对的成本高，故障率 亦较高。
UART传输方式
数Leabharlann Baidu接收操作
与数据传送一样，数据接收的封包也是可程序化 的，其包含一个开始位，5到8个数据位，一个可 选择的奇偶位和一个位或两个停止位。 它们也都是透过行控制器（ULCONn）来设定的。 接收器能够检测溢出错误，奇偶校验错误，帧错 误和传输中断，每种情况下都将会将一个错误旗 标位。
UART应用方式
数据接收与接收缓冲寄存器
当串行传输执行时，所要传输出去或是接收进来的的数据 需要放置到特定的寄存器中。 针对传送的部分可以使用UART传送缓冲区寄存器 (保存 寄存器＆& FIFO 寄存器)（UTXHn），针对接收的部分 则可以使用UART接收缓冲区寄存器 (保存寄存器＆& FIFO 寄存器)（URXHn）。
全名是“数据终端设备（DTE）和数据通 讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换 接口技术标准”
为扩展应用范围，EIA于1983年在EIA-422 基础上制定了EIA-485标准，增加了发送器 的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线 共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。
S3C2440中的UART模块
基本通讯概念
不管是串行传输或并列传输，均包含下列三种方 式：
单向传输(Simplex)：
数据只能一个方向传递。任何时间都不能改变其数据传输 方向。
半双工传输(Half duplex)：
同一时间内只能单向传递资料，不同时间里，其数据传输 的方向可以改变。
全双工传输(Full duplex)：
3．奇偶校验
在发送数据时，每个数据后要附加1个奇偶 校验位，这个校验位可以为1也可以为0， 用来保证包括奇偶校验位在内的所有传输 的数据帧中1的的个数为奇数（奇校验）或 1的个数为偶数（偶校验）。
4．数据帧格式
5．RS232、EIA-422和EIA-485标准
RS232接口是1970年由美国电子工业协会 （EIA）联合贝尔公司、 调制解调器厂家及 计算机终端生产厂家共同制定的用于串行 通讯的标准。
UART概念
通用异步接收和发送UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter） 协议作为一种低速通信协议,广泛应用于通 信领域的各种场合。
串行通讯的传输格式和电气特性
同步传输
所有装置使用一个共同频率，其可由其中一个装置或是透 过外部信号源所产生。所有传输位能与这频率同步。
在时钟转变(上升或下降)后所定义的时间内，每一个所传 输的位皆是有效的。
接收器要读取每一个进来的位数据时，可以使用时钟的转 变来加以决定。 例：接收器能够在时钟的上升或是下降边缘，或是透过侦 测逻辑高准位与低准位来拴锁住传输进来的位数据。
串行通讯的传输格式和电气特性
异步传输
其不需要频率引线。因为在每一条引线的终端皆会提供自 己的频率。当然，每一个终端必须同意所设定频率频率， 而且所有的频率必须在相当小的误差范围内。 在每一个所传输的字节中，包含了：
提供三个独立的异步串行I/O端口，每个 都可以在中断和DMA两种模式下进行； 支持最高波特率115.2 Kbps； 每个UART通道包含2个64Byte FIFO分 别提供给接收和传送如下图所列，为 UART硬件方块图。
S3C2440的UART控制器
S3C2440的UART可以进行以下参数的设置： 可编程的波特率 红外收/发模式 1或2个停止位 5位、6位、7位或8位数据宽度和奇偶位校验。 波特率传送器可以PCLK、FCLK/n或UEXTCLK为时钟源。 传送器和接收器包含64字节FIFO寄存器和移位寄存器。 当传送数据的时候，数据先写到FIFO然后复制到传送移位 寄存器，然后从数据输出端口（TXDn）依次被移位输出。 被接收的数据也同样从接收端口（RXDn）移位输入到移 位寄存器，然后复制到FIFO中。
S3C2440的UART控制器
在FIFO模式中，缓冲寄存器的所有64个字 节都可作为FIFO寄存器使用，但是，在非 FIFO模式中，仅有一个字节的缓冲寄存器 可作为保持寄存器使用。
每个UART包含波特率产生器、接收器、传 送器和控制单元，且以n为变量标示。例如， RXD0与TXD0表示第一组UART，以此类推。
三种通信方式
串行通信的波特率
在串行通信中，用波特率来描述数据的传输速度。 波特率是每秒钟传送的二进制位数，其单位是 bps(bits per second)。 是衡量串行数据速度快慢的重要指标。异步串行 通信要求通信双方的波特率必须相同。 典型串行传输的波特率有50、300、600、2400、 4800、9600、19200、38400、57600以及 115200等。
UART传输方式
数据传送操作
数据传送封包的格式是可编程的，其包含一个开始位，5 到8个数据位，一个可选择的奇偶位和一个或两个停止位。 这些可以通过行控制器(LUCONn)来设定。 传送器能够产生传送中止信号。中止信号会迫使串行端口 输出保持在逻辑0状态，这种状态保持一个传输包的时间 长度。通常在一封包传输数据完整地传输完之后，在通过 这个全0状态将中止信号传送给对方。中止信号传送之后， 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）。
用来同步频率的开始位 数据位 一个或更多的停止位 其主要通知整个传输的字符组已经结束了。
基本通讯概念
一般来说，微处理机与外围的通讯可区分为：
串行通讯(Serial) 以位(bit)方式传送数据，它具有低故障率、低成本 的优点，但传输速率较慢。
串行端口比并列端口稍微困难。在许多情形下，任 何连接至串行端口的装置来说，有时还需将串行传 输数据转换成并列端口后，才可使用。这部分功能 可透过UART组件来实现。 并列通讯(parallel) 以字节(byte)或字符组(word)方式来传送数据，它具 有高速率传输的优点，但是相对的成本高，故障率 亦较高。
UART传输方式
数Leabharlann Baidu接收操作
与数据传送一样，数据接收的封包也是可程序化 的，其包含一个开始位，5到8个数据位，一个可 选择的奇偶位和一个位或两个停止位。 它们也都是透过行控制器（ULCONn）来设定的。 接收器能够检测溢出错误，奇偶校验错误，帧错 误和传输中断，每种情况下都将会将一个错误旗 标位。
UART应用方式
数据接收与接收缓冲寄存器
当串行传输执行时，所要传输出去或是接收进来的的数据 需要放置到特定的寄存器中。 针对传送的部分可以使用UART传送缓冲区寄存器 (保存 寄存器＆& FIFO 寄存器)（UTXHn），针对接收的部分 则可以使用UART接收缓冲区寄存器 (保存寄存器＆& FIFO 寄存器)（URXHn）。
全名是“数据终端设备（DTE）和数据通 讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换 接口技术标准”
为扩展应用范围，EIA于1983年在EIA-422 基础上制定了EIA-485标准，增加了发送器 的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线 共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。
S3C2440中的UART模块
基本通讯概念
不管是串行传输或并列传输，均包含下列三种方 式：
单向传输(Simplex)：
数据只能一个方向传递。任何时间都不能改变其数据传输 方向。
半双工传输(Half duplex)：
同一时间内只能单向传递资料，不同时间里，其数据传输 的方向可以改变。
全双工传输(Full duplex)：
3．奇偶校验
在发送数据时，每个数据后要附加1个奇偶 校验位，这个校验位可以为1也可以为0， 用来保证包括奇偶校验位在内的所有传输 的数据帧中1的的个数为奇数（奇校验）或 1的个数为偶数（偶校验）。
4．数据帧格式
5．RS232、EIA-422和EIA-485标准
RS232接口是1970年由美国电子工业协会 （EIA）联合贝尔公司、 调制解调器厂家及 计算机终端生产厂家共同制定的用于串行 通讯的标准。
UART概念
通用异步接收和发送UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter） 协议作为一种低速通信协议,广泛应用于通 信领域的各种场合。
串行通讯的传输格式和电气特性
同步传输
所有装置使用一个共同频率，其可由其中一个装置或是透 过外部信号源所产生。所有传输位能与这频率同步。
在时钟转变(上升或下降)后所定义的时间内，每一个所传 输的位皆是有效的。
接收器要读取每一个进来的位数据时，可以使用时钟的转 变来加以决定。 例：接收器能够在时钟的上升或是下降边缘，或是透过侦 测逻辑高准位与低准位来拴锁住传输进来的位数据。
串行通讯的传输格式和电气特性
异步传输
其不需要频率引线。因为在每一条引线的终端皆会提供自 己的频率。当然，每一个终端必须同意所设定频率频率， 而且所有的频率必须在相当小的误差范围内。 在每一个所传输的字节中，包含了：
提供三个独立的异步串行I/O端口，每个 都可以在中断和DMA两种模式下进行； 支持最高波特率115.2 Kbps； 每个UART通道包含2个64Byte FIFO分 别提供给接收和传送如下图所列，为 UART硬件方块图。
S3C2440的UART控制器
S3C2440的UART可以进行以下参数的设置： 可编程的波特率 红外收/发模式 1或2个停止位 5位、6位、7位或8位数据宽度和奇偶位校验。 波特率传送器可以PCLK、FCLK/n或UEXTCLK为时钟源。 传送器和接收器包含64字节FIFO寄存器和移位寄存器。 当传送数据的时候，数据先写到FIFO然后复制到传送移位 寄存器，然后从数据输出端口（TXDn）依次被移位输出。 被接收的数据也同样从接收端口（RXDn）移位输入到移 位寄存器，然后复制到FIFO中。
S3C2440的UART控制器
在FIFO模式中，缓冲寄存器的所有64个字 节都可作为FIFO寄存器使用，但是，在非 FIFO模式中，仅有一个字节的缓冲寄存器 可作为保持寄存器使用。
每个UART包含波特率产生器、接收器、传 送器和控制单元，且以n为变量标示。例如， RXD0与TXD0表示第一组UART，以此类推。