嵌入式课程设计--_串口通信

摘要 (2)

1、绪论 (2)

1.1目的和意义 (2)

1.2设计内容 (2)

2、设计方案 (3)

2.1方案选择 (3)

2.1.1S3C2410X 串行通讯（UART）单元 (3)

2.1.2 波特率的产生 (3)

2.1.3 UART 通信操作 (4)

2.1.4 UART 控制寄存器 (4)

2.1.5 RS232 接口电路 (5)

3、硬件设计 (6)

3.1Embest EduKit-III 实验平台 (6)

3.2ULINK2 仿真器套件，PC 机 (6)

4、软件设计 (6)

4.2程序流程图设计 (7)

4.3调试运行结果 (7)

5、总结与体会 (8)

参考文献 (9)

摘要

为了掌握嵌入式技术，就应该学习以ARM 微处理器为核心的嵌入式开发环境和开发平台。本设计采用ARM原理和C语言程序设计的，设置S3C2410X 处理器 UART 相关控制寄存器和ARM 处理器系统硬件电路中 UART 接口，利用Embest EduKit-III 实验平台实现S3C2410X处理器和PC机的结合。

关键字： Embest EduKit-III 实验平台；S3C2410X 串行通讯（UART）单元；UART 控制寄存器；串口通信

1、绪论

1.1目的和意义

串口通信是目前单片机和 DSP 等嵌入式系统之间,以及嵌入式系统与 PC 机或无线模块之间的一种非常重要且普遍使用的通信方式。在嵌入式系统的硬件结构中,通常只有一个8位或 16位的 CPU, 不仅要完成主流程的工作, 同时还要处理随时发生的各种中断, 因而嵌入式系统中的串口通信程序设计与 PC 机有很大的不同。为了顺应当今世界技术革新的潮流，了解、学习和掌握嵌入式技术，就必然要学习和掌握以ARM 微处理器为核心的嵌入式开发环境和开发平台。

1.2设计内容

本设计采用Embest EduKit-III 实验平台实现，通过EmbestIDE Pro for ARM 软件编写程序，仿真调试。实现实验平台与PC的串口通信。通过PC的超级终端显示接受的结果。

2、设计方案

2.1方案选择

本设计只用了Embest EduKit-III 实验平台的部分模块。其中包括ARM核心芯片S3C2410X以及串口通信模块。如图1所示，下面描述了所用模块的具体设置。

图1 总体设计框图

2.1.1S3C2410X 串行通讯（UART）单元

S3C2410X UART 单元提供三个独立的异步串行通信接口，皆可工作于中断和DMA 模式。使用系统时钟最高波特率达230.4Kbps，如果使用外部设备提供的时钟，可以达到更高的速率。每一个UART 单元包含一个 16 字节的FIFO，用于数据的接收和发送。

S3C44B0X UART 支持可编程波特率，红外发送/接收，一个或两个停止位，5bit/6bit/ 7bit/ 或 8bit 数据宽度和奇偶校验。

2.1.2 波特率的产生

波特率由一个专用的UART 波特率分频寄存器（UBRDIVn ）控制，计算公式如下：

UBRDIVn = (int)(ULK/(bps x 16) ) –1

或者UBRDIVn = (int)(PLK/(bps x 16) ) –1

其中：时钟选用 ULK 还是 PLK 由 UAR控制寄存器 UCONn[10]的状态决定。如果 UCONn[10]=0,用PLK 作为波特率发生，否则选用ULK 做波特率发生。UBRDIVn 的值必须1到（16

2-1）之间。

例如：ULK 或者PLK 等于40MHz，当波特率为 115200 时，

UBRDIVn = (int)(40000000/(115200 x 16) ) -1

= (int)(21.7) -1

= 21-1 = 20

2.1.3 UART 通信操作

下面简略介绍 UART 操作，关于数据发送，数据接收，中断产生，波特率产生，轮流检测模式，红外模式和自动流控制的详细介绍，请参照相关教材和数据手册。

发送数据帧是可编程的。一个数据帧包含一个起始位，5 到8 个数据位，一个可选的奇偶校验位和 1 到2 位停止位，停止位通过行控制寄存器ULCONn 配置。

与发送类似，接收帧也是可编程的。接收帧由一个起始位，5 到8 个数据位，一个可选的奇偶校验和1 到2 位行控制寄存器ULCONn 里的停止位组成。接收器还可以检测溢出错，奇偶校验错，帧错误和传输中断，每一个错误均可以设置一个错误标志。

溢出错误（Overrun error）是指已接收到的数据在读取之前被新接收的数据覆盖。

奇偶校验错是指接收器检测到的校验和与设置的不符。

帧错误指没有接收到有效的停止位。

传输中断表示接收数据RxDn 保持逻辑0 超过一帧的传输时间。

在FIFO 模式下，如果RxFIFO 非空，而在3 个字的传输时间内没有接收到数据，则产生超时。

2.1.4 UART 控制寄存器

1) UART 行控制寄存器 ULCONn

该寄存器的第6 位决定是否使用红外模式，位 5～3 决定校验方式，位2 决定停止位长度，位 1 和０决定每帧的数据位数。

2)UART 控制寄存器 UCONn

该寄存器决定UART 的各种模式。

UCONn[10]= 1 ： ULK 做比特率发生；0：PLK 做比特率发生。

UCONn[9] = 1: Tx 中断电平触发；0：Tx 中断脉冲触发。

UCONn[8] = 1: Rx 中断电平触发；0：Rx 中断脉冲触发。

UCONn[7] = 1: 接收超时中断允许；0：接收超时中断不允许。

UCONn[6] = 1: 产生接收错误中断；0：不产生接收错误中断。

UCONn[5] = 1: 发送直接传给接收方式（Loopback）；0：正常模式。

UCONn[4] = 1: 发送间断信号；0：正常模式发送。

UCONn[3：2]: 发送模式选择

00：不允许发送；

01：中断或查询模式

10：DMA0 请求（UART0 ）

DMA3 请求（UART2 ）

11: DMA1 请求（UART1 ）.

UCONn[1：0] : 接收模式选择

00 ：不允许接收

01 ：中断或查询模式