嵌入式课程设计--_串口通信
嵌入式串口通信设计
嵌入式串口通信设计嵌入式串口通信是指在嵌入式系统中使用串口进行数据交换的通信方式。
嵌入式系统通常具有资源有限、功耗低、小型化等特点,而串口通信可以很好地满足这些要求。
在嵌入式应用中,串口通信的应用十分广泛,比如通过串口通信控制外围设备、传输数据、与外部设备进行通讯等。
本文将从嵌入式串口通信的特点、设计流程、注意事项和应用案例等方面进行探讨。
一、嵌入式串口通信的特点1.资源有限:嵌入式系统常常资源有限,这意味着在设计嵌入式串口通信时需要谨慎考虑资源的使用情况,避免资源浪费。
2.功耗低:在嵌入式系统中,功耗通常是一个非常关键的指标,串口通信可以满足低功耗的要求。
3.灵活方便:串口通信具有简单方便、灵活性高等特点。
程序员可以在软件中对串口进行配置,从而满足不同的通信需求。
4.兼容性好:串口通信作为一种标准的通信方式,具有很好的兼容性,可以与多种设备互通。
二、嵌入式串口通信的设计流程嵌入式串口通信的设计流程主要包括串口硬件设计和串口软件设计两个方面。
1. 串口硬件设计串口硬件设计是嵌入式串口通信设计的基础,通常包括串口电路设计、信号线选取、电气参数设计等方面。
- 串口电路设计:串口通信需要串口电路来实现,串口电路通常由串口芯片、电阻、电容等元器件构成,其中串口芯片是最为重要的关键部件之一。
通过选择合适的芯片和电路设计进行编码/解码、波特率配置和流控等操作。
- 信号线选取:串口通信需要用到几条引脚,包括接收引脚(RX)、发送引脚(TX)、数据位线(D0-D7)、停止位线和控制线等。
在设计时需要考虑选取哪些引脚和功能模式。
- 电气参数设计:串口通信的成功与否也与多种电气参数相关。
在设计时,需要考虑波特率、数据位数、停止位数、奇偶校验位等参数的选取。
2. 串口软件设计串口软件设计的主要任务是通过对串口的控制来实现通信操作。
串口软件设计通常包括串口相关库函数的调用、数据处理、协议栈支持等方面。
- 对串口库函数的调用:在嵌入式串口通信的软件设计中,需要依靠串口库函数来实现setTimeout、readLine、write等操作。
2020年嵌入式串口通信设计参照模板
*****************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期嵌入式系统开发技术课程设计题目:嵌入式串口通信设计专业班级:通信工程四班姓名:学号:指导教师:成绩:嵌入式是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可剪裁,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
随着嵌入式系统的发展和大规模应用,为了提升系统的整体性能,必须实现PC机和嵌入式计算机之间的通信。
在实际开发应用中,串口通信是不可缺少的部分。
目前嵌入式系统与PC机之间一种非常重要而且普遍应用的通信方式。
本文通过基于2410F 的嵌入式串口通信的实现,按照嵌入式系统的软、硬件结构组成,较为详细地介绍了串口通信的硬件电路和软件实现方法。
通过与计算机串口间的接,实现在ARM 平台上,传输速率115200bps,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,实现监测。
与外部设备通信的基本功能。
关键字:嵌入式系统,串口通信,Linux系统前言 ------------------------------------------------------------------------------------------- - 4 -一、串口通信概述--------------------------------------------------------------------------- - 5 -1.1 串口通信的原理 ------------------------------------------------------------------ - 5 -1.2 串口通信的开发工具 ------------------------------------------------------------ - 5 -1.2.1 2410F硬件平台简介---------------------------------------------------------- - 5 -1.3 串口通信的基本任务 ------------------------------------------------------------ - 8 -二、系统分析--------------------------------------------------------------------------------- - 9 -三、串口驱动程序设计 ------------------------------------------------------------------- - 17 -3.1 串口操作需要的头文件 -------------------------------------------------------- - 17 -3.2 打开串口 -------------------------------------------------------------------------- - 17 -3.3 串口设置 -------------------------------------------------------------------------- - 18 -3.4 串口读写 -------------------------------------------------------------------------- - 20 -3.5 关闭串口 -------------------------------------------------------------------------- - 22 -四、总结-------------------------------------------------------------------------------------- - 23 - 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------- - 24 - 附录----------------------------------------------------------------------------------------- - 25 -串口通信是指外设和计算机间,通过数据信号线、地线、控制线等,按位进行传输数据的一种通讯方式。
嵌入式Linux系统的串口通信研究解析
湖南文理学院课程设计报告课程名称:嵌入式系统课程设计专业班级:通信工程12101班学号(18)学生姓名:陆颖指导教师:杨峰完成时间:2015年6月9日报告成绩:评阅意见:评阅教师日期湖南文理学院制一、设计要求 (2)二、设计作用和目的 (3)三、所用设备及软件 (3)2、 (4)3、 (5)四、系统设计方案 (6)1、 (6)2、 (6)五、系统硬件设计 (7)1、 (7)2、 (8)六、系统软件设计 (14)1、串口操作需要的头文件 (15)2、打开串口 (16)3、串口设置 (16)4、串口读写 (19)5、关闭串口 (21)七、仿真调试分析 (21)八、设计中的问题及解决方法 (23)九、嵌入式系统学习心得 (23)十、参考文献 (24)嵌入式Lin u x 系统的串口通信研究一、设计要求所谓串口通信,是指外设和计算机间使用一根数据信号线(另外需要地线),数据在一根数据信号线上一位一位进行传输,每一位数据都占据一个固定的时间长度。
串口传输是二进制代码序列在一条信道上以位(元码)为单位,按时间顺序且按位传输的通信方式。
串行传输时,发送端按位发送,接收端按位接受,同时还要对所传输的位加以确认,所以收发双方要采取同步措施,否则接受端将不能正确区分出所传输的数据。
串口通信不但能实现计算机与嵌入式开发板之间的数据传输,而且还能实现计算机对嵌入式开发板的控制。
若采用普通单片机,对外部设备的访问就需要利用复杂的汇编语言进行编程或者使用C 51 自己编写设备的初始化以及读写访问程序,这样的过程不仅复杂,而且不利于大规模的开发和设计。
ARM 与8051 等普通单片机相比,具有开发简单、灵活,而且性能稳定、功能易于扩展等一系列优势,因而在汽车电子、手持设备、无线领域和航空航天等嵌入式系统中得到广泛的应用。
将Linux 移植到ARM 嵌入式处理器后,可以利用操作系统中提供的系统调用把串口及其他外设当成普通文件进行操作,读写方便,因此进行相应开发可以提高系统编程效率,而且还可以简化调试的复杂程度。
嵌入式基于stm32串口通信课程设计
嵌入式基于stm32串口通信课程设计嵌入式系统是近年来发展迅速的一种新型计算机系统,其特点是硬件与软件紧密结合,功能强大,具有体积小、功耗低、性能高等优点,广泛应用于工业控制、汽车电子、医疗设备等领域。
在嵌入式系统中,串口通信是一种常见且重要的通信方式,其通过串行传输数据,可以与其他设备进行数据交换。
在嵌入式系统的开发过程中,串口通信的设计是一项非常关键的工作。
本文将以基于STM32的串口通信课程设计为例,详细介绍串口通信的实现原理和相关技术。
首先,我们需要了解串口通信的基本原理。
串口通信一般包括发送端和接收端两个部分。
发送端将需要传输的数据转化为串行数据,并通过串口发送出去;接收端接收串口传输过来的数据,并将其转化为需要的格式。
串口通信需要通过一定的协议进行数据的传输,常见的协议有UART、USART、SPI等。
在基于STM32的串口通信课程设计中,我们可以使用STM32开发板作为嵌入式系统的硬件平台。
STM32是一款由ST公司推出的基于ARM Cortex-M内核的系列单片机,具有高性能、低功耗等特点。
在STM32中,有多个通用串行接口(USART)可用于实现串口通信功能。
我们可以通过编程控制STM32的USART模块,实现串口通信的发送和接收功能。
首先,我们需要初始化STM32的USART模块。
在初始化过程中,需要设置波特率、数据位数、校验位等参数,以适应不同的通信需求。
然后,我们需要编写发送函数和接收函数。
发送函数将需要传输的数据转化为串行数据,并通过USART发送出去;接收函数则负责接收USART传输过来的数据,并将其转化为需要的格式。
在接收函数中,我们还可以添加一些错误检测和容错机制,以确保数据的准确性。
在完成了USART的初始化工作后,我们还需要编写主程序来调用发送函数和接收函数,实现数据的发送和接收。
在主程序中,我们可以通过外部中断、定时器或其他触发方式来触发数据的发送和接收操作。
嵌入式实验四 串行通信实验实验
嵌入式技术及应用实验四
实验四串行通信实验
一、实验目的
掌握单片机系统中串行端口的编程控制方法,学会实时程序的调试技巧。
二、实验原理
89C51单片机的串行端口结构上有两个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF,它们占用同一地址99H;接收器是双缓冲结构;发送缓冲器,因为发送时CPU是主动的,不会产生重叠错误。
单片机的串口可以由特殊功能寄存器SCON设置其工作方式,是否允许接受等,由PCON设置其波特率是否倍增。
发送和接收工作可以由中断完成,也可以不用中断,其中断矢量编号为4。
串口的处理主要涉及以下几个方面的内容:
串口初始化
发送程序设计(字节,字符串)
接收程序设计
是否用中断
三、实验内容
利用TX-1C实验板上及串口助手实现PC机与单片机的互相通信。
编写程序实现:当PC机给单片机发送一个字符后,单片机回传PC机发送给它的字符的十六进制数。
四、实验步骤
1、按实验内容要求在µ Vision中创建项目,编辑、调试、编译程序。
2、将编译生成的目标码文件(后缀为.Hex)下载到实验板上。
3、观察实验运行结果并记录。
1。
嵌入式课设——串口通信
目录摘要 (1)一、串口通信概述 (2)1.1通信方式 (2)1.2串口通信 (2)1.3串口通信的原理 (3)1.4串口通信的基本任务 (3)1.5系统硬件结构原理 (3)1.6串口通信协议及实现 (4)1.7串行接口标准 (5)二、串口通信程序设计流程 (6)2.1总体程序设计流程图 (6)2.2串口操作需要的头文件 (7)2.3打开串口 (7)2.4串口设置 (7)2.5串口读写 (10)2.6关闭串口 (12)总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)摘要嵌入式系统(Embedded System)在于结合微处理器或微控制器的系统电路与其专用的软件,来达到系统运作效率成本的最优化。
本课程设计就是基于2410F 的嵌入式串口通信的实现,按照嵌入式系统的软、硬件结构组成,较为详细地介绍了串口通信的硬件电路和软件实现方法,并分析了串口驱动的开发方法。
该系统的硬件主体设计以三星S3C2410 处理器为核心控制器件,实现连接PC机、ARM9-2410开发板、仿真器,实现串行通信,传输速率为115200bps,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,实现在ARM 平台上与外部设备进行串口通信的基本功能。
在通信领域内,有两种数据通信方式:并行通信和串行通信。
并行通信:在计算机和终端之间的数据传输通常是靠电缆或信道上的电流或电压变化实现的;如果一组数据的各数据位在多条线上同时被传输,这种传输方式称为并行通信。
串行通信:串行通信是指使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度;其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息,特别适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。
嵌入式系统以其小型、专用、易携带、可靠性高的特点,已经在各个领域得到了广泛的应用,如军事国防、消费电子、通信设备、工业控制等。
在嵌入式系统的开发中,串口通讯的设计是一个非常重要的部分,虽然通用的串口驱动可以满足很多系统的需要,但在一些工业控制中,对串口信号的数据格式,波特率等都有着严格的限制,这就要求针对系统需求对串口进行重新开发本课题的目的就是研究适用于学校教学的嵌入式系统平台,这对于提高对嵌入式系统的理解具有重要意义。
嵌入式串口通信设计
嵌入式串口通信设计嵌入式设备在现代社会中发挥着越来越重要的作用。
为了实现更高效、更准确的数据传输,串口通信成为了嵌入式设备中非常常见且重要的功能。
在嵌入式串口通信设计中,需要考虑各种因素,包括通信协议、硬件接口、中断服务机制等。
本文将介绍嵌入式串口通信的基本原理、硬件设计、软件设计等方面的内容。
一、嵌入式串口通信基本原理1.1 串口通信协议串口通信协议是指实现嵌入式设备之间数据传输所遵守的规则。
常见的串口通信协议有RS-232、RS-422、RS-485等。
RS-232是最早的串口标准,主要针对点对点通信;RS-422和RS-485则是多点通信标准,与RS-232相比,它们有更高的速度和更远的传输距离。
1.2 串口通信硬件接口串口通信硬件接口是指通信双方所具有的物理接口。
通常包括TX、RX、CTS、RTS、DTR、DSR等引脚。
TX表示发送端,RX表示接收端,CTS、RTS、DTR、DSR用于控制发送和接收的流量,实现数据的同步传输。
1.3 串口通信软件设计串口通信软件设计是实现串行通信的软件程序,主要负责对硬件接口进行控制,实现数据的发送和接收。
软件设计的关键是要考虑到不同的通信协议,实现数据包的封装与解析,以及中断服务机制的设计,保证数据传输的效率与可靠性。
二、嵌入式串口通信硬件设计2.1 串口通信模块串口通信模块是一种常用的嵌入式模块,用于实现串口通信。
它通常包括接口芯片、电容、电阻和晶振等组成。
2.2 串口通信芯片选择选择合适的串口芯片可以提高数据传输的速度和可靠性,常用的芯片有MAX232、MAX485等。
MAX232是一款常用的RS-232转换芯片,它能将嵌入式设备的TTL电平转换为RS-232标准电平。
MAX485是一款常用的RS-485转换芯片,它可实现多点通信和远距离传输。
2.3 串口通信电路设计在设计嵌入式串口通信电路时需要考虑到电源电压、电容、电阻等因素。
需要注意的是,串口通信芯片的工作电压要与嵌入式设备的电压匹配,否则会烧毁芯片。
嵌入式_USART 串口通讯
USART_HardwareFlowControl_None;
USART_ART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
/* Configure USARTy */
int main(void)
{/* System Clocks Configuration */
RCC_Configuration();
/* Configure the GPIO ports */
GPIO_Configuration();
USART_ART_BaudRate = 230400;
/* Enable the USARTz */
USART_Cmd(USARTz, ENABLE);
while(TxCounter < TxBufferSize)
{
/* Send one byte from USARTy to USARTz */
USART_SendData(USARTy, TxBuffer[TxCounter++]);
LCD_Clear(White);
/* Set the LCD Text Color */
LCD_SetTextColor(Black);
printf(" STM3210C-EVAL \n");
printf("USART with interrupt\n");
/* Check the received data with the send ones */
2.打开示例程序工程
\basic_examples\STM32F10x_StdPeriph_Examples\16-USART\01-Polling\RVMDK,
嵌入式硬件 实验一 串口通讯实验
实验一串口通讯实验一.实验目的:1,掌握ARM的串行口工作原理2,学习编程实现ARM的UART通讯3,掌握S3C2410寄存器配置方法二.实验设备:Up-tNETARM2410-S教学实验箱JLink仿真器IAR Embedded Workbench集成开发环境串口连接线三.实验内容:1,了解ADS集成开发环境的基本功能2,学习串口通讯的基本知识3,熟悉S3C2410串口有关的寄存器4,实现查询方式串口的收发功能。
接受来自串口(通过超级终端)的字符并将接收到的字符发送到超级终端四.实验思考:1, 232串行通讯的数据格式是什么?答案: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是字符的二进制编码数据。
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。
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50,95,110,150,300,600,1200,2400,4800,9600 等。
2,串行通讯最少需要几根线,分别如何连接?答案:三根线。
TXD/RXD 是一对数据线,TXD 称发送数据输出,RXD 称接收数据输入。
当两台微机以全双工方式直接通信(无MODEM 方式)时,双方的这两根线应交叉联接(扭接)。
输出端五号口(SG)接输入端五号口(SG)输出端二号口(RXD)接输入端三号口(TXD)输出端三号口(TXD)接输入端二号口(RXD)3, ARM的串行口有几个,相应的寄存器是什么?答案:ARM 自带三个UART 端口,每个UART 通道都有16 字节的FIFO(先入先出寄存器)用于接受和发送。
嵌入式实验:串口通信实验
串口通信实验一、实验内容实现查询方式串口的收发功能。
介绍来自串口的字符,并将接收到的字符发送到超级终端。
二、实验代码void Main(void){/* 配置系统时钟*/ChangeClockDivider(1,1); // 1:2:4ChangeMPllValue(0xa1,0x3,0x1); // FCLK=202.8MHz/* 初始化端口*/Port_Init();/* 初始化串口*/Uart_Init(0,115200);Uart_Select(0);/* 打印提示信息*/PRINTF("\n---UART测试程序---\n");PRINTF("\n请将UART0与PC串口进行连接,然后启动超级终端程序(115200, 8, N, 1)\n");PRINTF("\n从现在开始您从超级中断发送的字符将被回显在超级终端上\n");/* 开始回环测试*/while(1){unsigned char ch = 'a';ch = Uart_Getch();Uart_SendByte(ch);if(ch == 0x0d)Uart_SendByte(0x0a);}}三、实验结果及分析1.成功运行程序后,建立一个超级终端,然后在”Debug”中依次选择”Remote Connect”, “Download “之后,会出现如图1-1所示。
图1-12.然后在”Debug”中选择”Go”之后,超级终端(已在超级终端上输入字符串)会出现如图1-2所示的界面。
图1-2四、实验体会简述串行接口的工作原理以及串行接口的优缺点。
答:当两台数字设备之间的传输距离较远时,数据往往以串行方式传输。
串行通信的数据时一位一位地进行传输的,在传输中每一位数据都占据一个固定的时间长度。
串行接口具有传输线少、成本低等优点,特别适合远距离传送。
但是如果传送的数据比较多时,传输的速度就比较慢了。
嵌入式串口通信设计
文理学院课程设计报告课程名称:嵌入式系统课程设计专业班级:通信工程11101班学号(2位)学生:石春波指导教师:王丽娟完成时间:2014年6月5日报告成绩:文理学院制嵌入式Linux 系统的串口通信研究嵌入式是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可剪裁,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
随着嵌入式系统的发展和大规模应用,为了提升系统的整体性能,必须实现PC机和嵌入式计算机之间的通信。
在实际开发应用中,串口通信是不可缺少的部分。
目前嵌入式系统与PC机之间一种非常重要而且普遍应用的通信方式。
本文通过基于2410F 的嵌入式串口通信的实现,按照嵌入式系统的软、硬件结构组成,较为详细地介绍了串口通信的硬件电路和软件实现方法。
通过与计算机串口间的接,实现在ARM 平台上,传输速率115200bps,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,实现监测。
与外部设备通信的基本功能。
关键字:嵌入式系统,串口通信,Linux系统前言------------------------------------------------------------------------------------------ - 3-一、串口通信概述 ------------------------------------------------------------------ - 4 -1.1 串口通信的原理 ----------------------------------------------------------- - 4 -1.2 串口通信的开发工具---------------------------------------------------- - 4 -1.2.1 2410F硬件平台简介------------------------------------------------- - 5 - 1.2.2 ARM简介------------------------------------------------------------------ - 5 - 1.2.3 Linux系统简介------------------------------------------------------- - 6 -1.3 串口通信的基本任务---------------------------------------------------- - 7 -二、系统分析---------------------------------------------------------------------------- - 8-2.1 RS-232C标准--------------------------------------------------------------- - 8 -2.2 系统硬件结构原理------------------------------------------------------- - 15 -三、串口驱动程序设计 --------------------------------------------------------- - 16 -3.1 串口操作需要的头文件 ----------------------------------------------- - 16 -3.2 打开串口---------------------------------------------------------------------- - 16 -3.3 串口设置---------------------------------------------------------------------- - 17 -3.4 串口读写---------------------------------------------------------------------- - 19 -3.5 关闭串口---------------------------------------------------------------------- - 21 -四、总结---------------------------------------------------------------------------------- - 22 - 参考文献---------------------------------------------------------------------------------- - 23 - 附录-------------------------------------------------------------------------------------- - 24 -前言串口通信是指外设和计算机间,通过数据信号线、地线、控制线等,按位进行传输数据的一种通讯方式。
大学嵌入式-串口实验报告框架
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:串口编程实验报告1)实验目的串行口是计算机一种常用的接口,具有连接线少,通讯简单,得到广泛的使用。
常用的串口是RS-232接口。
通过本次实验,主要对串口通讯的工作原理进行进一步了解,同时,进一步熟悉串口读写操作。
此外,在了解串口通信的同时,掌握一系列串口通讯调试时基本的检测方法。
2)串口工作原理串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议(不要与通用串行总线Universa l Serial Bus或者USB混淆)。
大多数计算机包含两个基于RS232的串口。
串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。
同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。
尽管比按字节(b yte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。
它很简单并且能够实现远距离通信。
比如IEEE488定义并行通行状态时,规定设备线总常不得超过20XX米,并且任意两个设备间的长度不得超过2米;而对于串口而言,长度可达20XXXX00米。
典型地,串口用于ASCII码字符的传输。
通信使用3根线完成:(1)地线,(2)发送,(3)接收。
由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。
其他线用于握手,但是不是必须的。
串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。
对于两个进行通行的端口,这些参数必须匹配:a,波特率:这是一个衡量通信速度的参数。
它表示每秒钟传送的bit的个数。
例如300波特表示每秒钟发送300个bit。
当我们提到时钟周期时,我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率,那么时钟是4800Hz。
这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。
通常电话线的波特率为20XXXX400,28800和36600。
波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。
嵌入式串口通信的设计
嵌入式串口通信的设计嵌入式串口通信是指通过串行通信接口实现嵌入式系统之间的数据通信。
串口通信具有简单、可靠、低成本等特点,广泛应用于各种嵌入式系统中。
本文将从硬件设计、通信协议和软件设计三个方面介绍嵌入式串口通信的设计。
一、硬件设计在嵌入式串口通信中,硬件设计主要包括串口控制芯片的选择和电路设计。
1.串口控制芯片的选择串口控制芯片是嵌入式系统与外部设备进行串口通信的关键组件。
常用的串口控制芯片有UART、USART、USB转串口控制芯片等。
选择合适的串口控制芯片需要考虑其通信速率、接口类型、电压等级等因素。
一般情况下,选择具有较高通信速率和较低功耗的串口控制芯片。
2.电路设计串口控制芯片的外围电路主要包括电压转换器、电流限制电路、时钟电路、电源电路等。
电压转换器用于将电压电平转换成串口控制芯片所需的电压电平;电流限制电路用于对串行数据线进行电流限制,防止产生过大的电流;时钟电路用于提供串口通信的时钟信号;电源电路则为串口控制芯片和串口通信设备提供稳定的电源。
连接串口通信的设备的电路则根据设备的需求来设计,如何接受和处理来自串口的数据和如何将数据发送给串口等。
二、通信协议通信协议是指嵌入式系统之间进行串口通信时所遵循的规则和格式。
通信协议的设计需要考虑数据的传输速率、通信格式、校验位、数据位和停止位等因素。
1.数据传输速率2.通信格式通信格式包括起始位、数据位、校验位和停止位。
起始位用于表示数据传输开始的边界,一般为逻辑0;数据位表示每个数据字节中包含的位数,常见的数据位有5、6、7、8个;校验位用于验证数据的正确性,常见的校验位有奇校验和偶校验;停止位用于表示数据传输结束的边界,一般为逻辑13.数据位和停止位数据位和停止位的选择与传输数据的类型有关。
一般情况下,选择8个数据位和1个停止位。
4.校验位校验位的选择取决于对数据的可靠性要求。
奇校验要求数据中的二进制1的个数为奇数,偶校验要求数据中的二进制1的个数为偶数。
嵌入式串口通信设计
*****************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期嵌入式系统开发技术课程设计题目:嵌入式串口通信设计专业班级:通信工程四班姓名:学号:指导教师:成绩:摘要嵌入式是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可剪裁,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
随着嵌入式系统的发展和大规模应用,为了提升系统的整体性能,必须实现PC机和嵌入式计算机之间的通信。
在实际开发应用中,串口通信是不可缺少的部分。
目前嵌入式系统与PC机之间一种非常重要而且普遍应用的通信方式。
本文通过基于2410F 的嵌入式串口通信的实现,按照嵌入式系统的软、硬件结构组成,较为详细地介绍了串口通信的硬件电路和软件实现方法。
通过与计算机串口间的接,实现在ARM 平台上,传输速率115200bps,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,实现监测。
与外部设备通信的基本功能。
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二、系统分析------------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
嵌入式系统实验报告-串行通信实验
《嵌入式系统实验报告》串行通信实验南昌航空大学自动化学院050822XX 张某某一、实验目的:掌握μC/OS-II操作系统的信号量的概念。
二、实验设备:硬件:PC机1台;MagicARM2410教学实验开发平台台。
软件:Windows 98/2000/XP操作系统;ADS 1.2集成开发环境。
三、实验内容:实验通过信号量控制2个任务共享串口0打印字符串。
为了使每个任务的字符串信息(句子)不被打断,因此必须引入互斥信号量的概念,即每个任务输出时必须独占串口0,直到完整输出字符串信息才释放串口0。
四、实验步骤:(1)为ADS1.2增加DeviceARM2410专用工程模板(若已增加过,此步省略)。
(2)连接EasyJTAG-H仿真器和MagicARM2410实验箱,然后安装EasyJTAG-H仿真器(若已经安装过,此步省略),短接蜂鸣器跳线JP9。
(3)启动ADS 1.2,使用ARM Executable Image for DeviceARM2410(uCOSII)工程模板建立一个工程UART0_uCOSII。
(本范例在ADS文件夹中操作)(4)在ADS文件夹中新建arm、Arm_Pc、SOURCE文件夹。
将μC/OS 2.52源代码添加到SOURCE文件夹,将移植代码添加到arm文件夹,将移植的PC服务代码添加到Arm_Pc文件夹。
(5)在src组中的main.c中编写主程序代码。
(6)选用DebugRel生成目标,然后编译链接工程。
(7)将MagicARM2410实验箱上的UART0连接跳线JP1短接,使用串口延长线把MagicARM2410实验箱的CZ11与PC机的COM1连接。
注意:CZ11安装在MagicARM2410实验箱的机箱右侧。
(8)PC机上运行“超级终端”程序(在Windows操作系统的【开始】->【程序】->【附件】->【通讯】->【超级终端】),新建一个连接,设置串口波持率为115200,具体设置参考图3.5,确定后即进入通信状态。
嵌入式课程设计--_串口通信
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。
嵌入式系统设计与应用-实验3 -串行通信实验
昆明理工大学机电工程学院嵌入式系统设计与应用实验报告书实验名称:串行通信实验年级专业及班级:级机自班姓名:学号:指导教师:张文斌、高贯斌评定成绩:教师评语:实验时间: 2014 年 12 月 27 日实验三串行通信实验一、实验目的熟悉XS128单片机的SCI串口的使用,掌握查询和中断方式的发送和接收功能。
二、实验原理SCI允许单片机和其他器件(包括其他单片机)进行全双工、异步、串行通信。
SCI 由波特速率发生器、发射器和接收器组成。
发射器和接收器独立运行,尽管它们使用同一波特率发生器。
在正常运行期间,单片机监控SCI的状态,写入将要发送的数据,读出接收到的数据。
XS128单片机的SCI模块的功能框图如下图所示图1.SCI模块的功能框图扩展板的左上部提供了TTL 电平与RS-232C 电平的转换芯片MAX232,MAX232 提供了2 组电平转换。
第一组:RS-232C 电平(R1IN)→TTL 电平(R1OUT)TTL 电平(T1IN)→RS-232C 电平(T1OUT)第二组:RS-232C 电平(R2IN)→TTL 电平(R2OUT)TTL 电平(T2IN)→RS-232C 电平(T2OUT)在实际使用中,TTL 电平的输入、输出引脚分别与MCU 的发送、接收引脚连接;RS-232C电平的输入、输出引脚分别与其它设备(如PC 机)的发送、接收引脚连接。
串行通信的原理图如图2所示。
图中T1OUT 和T2OUT 信号各接一盏小灯,当微处理器发送数据时,小灯会点亮。
三、实验连线及要求图2.SCI通信模块原理图本实验有4个小实验组成,分别为:查询方式发送实验、中断方式发送实验、查询方式接收实验、中断方式接收实验。
查询方式发送是指单片机按照一定时间间隔按时读取串口的状态,如果串口处于空闲状态,就将待收的数据发送出去。
中断方式发送是指,一旦串口处于空闲状态,串口就对单片机触发一个中断,单片机则将待收的数据发送出去。
嵌入式技术与应用开发-串行通信设计与实现
n 串行通信的方式
n 串行通信依数据传输的方向及时间关系可分为:单工、半双工 和全双工。
1. 单工通信:通信线的一端接发送器,一端接接收器,数据只能 按照一个固定的方向传送。
2. 半双工通信:系统的每个通信设备都由一个发送器和一个接收 器组成,数据传送可以沿两个方向,但需要分时进行。
个是用接收(RDR),该寄存器兼具读和写的功能。
n TDR寄存器提供了内部总线和输出移位寄存器之间的并行接口; n RDR寄存器提供了输入移位寄存器和内部总线之间的并行接口。
n 当使能校验位(USART_CR1中PCE位被置位)进行发送时,写 到MSB的值会被后来的校验位该取代。
n 当使能校验位进行接收时,读到的MSB位是接收到的校验位。
n 任务要求
n 利用STM32的USART1串口,计算机通过串口助手发送数据给 STM32,STM32接收到数据后,通过接收数据串口中断来读取 接收到的数据,然后将接收到的数据再通过串口发回计算机, LED闪烁表示系统正在运行。
STM32
项目六 串行通信设计与实现
STM32串口的相关函数
n 通常串口设置步骤可以有以下几个步骤:
STM32
项目六 串行通信设计与实现
STM32串口的相关函数
5. 数据发送和接收
n USART串口发送数据是通过USART_SendData()函数,来操作 USART_DR寄存器发送数据的;
n 例如向串口2发送数据代码如下: USART_SendData(USART2, USART_TX_BUF[t]);
STM32
项目六 串行通信设计与实现
项目六 串行通信设计与实现
STM32的串行通信
n 异步通信
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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(162-1)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 = 202.1.3 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10 :DMA0 请求(UART0 )DMA3 请求(UART2 )11: DMA1 请求(UART1 )3) UART FIFO 控制寄存器 UFCONnUFCONn[7:6] = 00:Tx FIFO 寄存器中有0 个字节就触发中断01:Tx FIFO 寄存器中有4 个字节就触发中断10:Tx FIFO 寄存器中有8 个字节就触发中断11:Tx FIFO 寄存器中有0 个字节就触发中断UFCONn[5:4] = 00: Rx FIFO 寄存器中有0 个字节就触发中断01:Rx FIFO 寄存器中有4 个字节就触发中断10:Rx FIFO 寄存器中有8 个字节就触发中断11:Rx FIFO 寄存器中有0 个字节就触发中断UFCONn[3]:保留。
UFCONn[2] =1:FIFO 复位清零Tx FIFO; 0:FIFO 复位不清零Tx FIFOUFCONn[1] =1:FIFO 复位清零 Rx FIFO; 0:FIFO 复位不清零 Rx FIFOUFCONn[0] =1:允许 FIFO 功能; 0:不允许FIFO 功能4) UART MODEM 控制寄存器 UMCONn(n=0 或 1)UMCONn[7:5] 保留,必须全为 0UMCONn[4] =1:允许使用AFC 模式; 0:不允许使用AFCUMCONn[3:1] 保留,必须全为 0UMCONn[0] =1:激活nRTS; 0:不激活 nRTS5) 发送寄存器 UTXH 和接收寄存器 URXH这两个寄存器存放着发送和接收的数据,当然只有一个字节8位数据。
需要注意的是在发生溢出错误的时候,接收的数据必须被读出来,否则会引发下次溢出错误。
2.1.5 RS232 接口电路UART0 串口电路如图4-4-1 所示,UART0 只采用二根接线 RXD0 和TXD0,因此只能进行简单的数据传输及接收功能。
UART0 则采用MAX3221E作为电平转换器。
3、硬件设计3.1Embest EduKit-III 实验平台采用双CPU子板,ARM7 S3C44B0子板,ARM9 S3C2410子板,16M NandFlash;4Kbit IIC BUS 的串行EEPROM ,2个串口,两个中断按钮,4个LED, 320*240 STN 彩色 LCD及TSP触摸屏,4×5键盘,20针JTAG接口,PS/2接口, 2个USB 主口;1个USB从口, Sd卡,VGA接口,双PCI扩展接口,双以太网接口,8段数码管,双CAN总线模块,A/D 、D/A 模块,IDE 硬盘 +CF 卡模块;固态硬盘 16M × 8bit,MICROPHONE 输入口,IIS 音频信号输出口,GPRS 模块(选配),GPS 模块(选配)。
多外扩模块支持:提供 GPRS 模块、提供 GPS 模块、步进电机模块、摄像模块、PCI外部焊接板核心模块:基于ARM7架构的嵌入式芯片三星S3C44B0x芯片(或ARM9架构的嵌入式芯片三星S3C2410V6),整套系统可通过CPU子板可自由更换变化为ARM7或者ARM9电源:外部5V电源供电或者由USB接PC供电,电源指示LED以及500mA保险丝2M×16bit Flash;4M×16bit SDRM复位开关Embest EDUKIT-III软件配置:uCosII 实时操作系统移植例子以及源代码,uClinux实时操作系统移植例子以及源代码,Linux实时操作系统移植例子以及源代码,WinCE实时操作系统移植例子*,Vxworks实时操作系统移植例子,GNU toolchain including ARM cross compiler, Linker, Assembler, and Utilities,基于Embest IDE Pro for ARM环境和Embest EDUKIT-III实验箱实验源程序。
3.2ULINK2 仿真器套件,PC 机ULINK2不仅具有ULINK仿真器的所有功能,还增加了串行调试(SWD)支持,返回时钟支持和实时代理等功能。
开发工程师通过结合使用RealView MDK的调试器和ULINK2,可以方便的在目标硬件上进行片上调试(使用on-chip JTAG,SWD 和OCDS)、Flash编程。
4、软件设计4.1软件设备Embest IDE for ARM 集成开发环境,Windows 98/2000/NT/XP4.2程序流程图设计图2程序流程图4.3调试运行结果如果输入就会马上显示在超级终端上(假设输入为abcdefg),输入回车符后打印一整串字符:按回车键就会显示:abcdefg 串口通信成功完成。