精品文檔ARM的串行口實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)： 電信091 學(xué)號(hào)： 200916022121 姓名： 指導(dǎo)教師： 陶福壽 日期： 2011年10月12日 目錄一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3三、預(yù)備知識(shí)3四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具3五、實(shí)驗(yàn)原理及說(shuō)明4六、實(shí)驗(yàn)步驟4七、思考題71232串行通訊的數(shù)據(jù)格式是什么？72串行通訊最少需要幾根線，分別如何連接？83ARM的串行口有幾個(gè)，相應(yīng)的寄存器是什么？84用中斷方式實(shí)現(xiàn)串口驅(qū)動(dòng)。9ARM的串行口實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握ARM的串行口工作原理。 學(xué)習(xí)編程實(shí)現(xiàn)ARM的UART通訊。 掌握CPU利用串口通訊的方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 學(xué)習(xí)串行通訊原理，了解串行通訊控制器，閱讀ARM芯片文檔，掌握ARM的UART相關(guān)寄存器的功能，熟悉ARM系統(tǒng)硬件的UART相關(guān)接口。編程實(shí)現(xiàn)ARM和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)串行通訊： ARM監(jiān)視串行口，將接收到的字符再發(fā)送給串口（計(jì)算機(jī)與開發(fā)板是通過(guò)超級(jí)終端通訊的），即按PC鍵盤通過(guò)超級(jí)終端發(fā)送數(shù)據(jù)，開發(fā)板將接收到的數(shù)據(jù)再返送給PC，在超級(jí)終端上顯示。 三、預(yù)備知識(shí) 1、用EWARM集成開發(fā)環(huán)境，編寫和調(diào)試程序的基本過(guò)程。 2、ARM應(yīng)用程序的框架結(jié)構(gòu)。 3、了解串行總線 四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具 硬件：ARM嵌入式開發(fā)平臺(tái)、PC機(jī)Pentium100以上、用于ARM920T的JTAG仿真器、串口線。 軟件：PC機(jī)操作系統(tǒng)Win2000或WinXP、EWARM集成開發(fā)環(huán)境、仿真器驅(qū)動(dòng)程序、超級(jí)終端通訊程序。 五、實(shí)驗(yàn)原理及說(shuō)明 異步串行IO 異步串行方式是將傳輸數(shù)據(jù)的每個(gè)字符一位接一位(例如先低位、后高位)地傳送。數(shù)據(jù)的各不同位可以分時(shí)使用同一傳輸通道，因此串行IO可以減少信號(hào)連線，最少用一對(duì)線即可進(jìn)行。接收方對(duì)于同一根線上一連串的數(shù)字信號(hào)，首先要分割成位，再按位組成字符。為了恢復(fù)發(fā)送的信息，雙方必須協(xié)調(diào)工作。在微型計(jì)算機(jī)中大量使用異步串行IO方式，雙方使用各自的時(shí)鐘信號(hào)，而且允許時(shí)鐘頻率有一定誤差，因此實(shí)現(xiàn)較容易。但是由于每個(gè)字符都要獨(dú)立確定起始和結(jié)束(即每個(gè)字符都要重新同步)，字符和字符間還可能有長(zhǎng)度不定的空閑時(shí)間，因此效率較低。 六、實(shí)驗(yàn)步驟 1編寫串口驅(qū)動(dòng)函數(shù) 2在主函數(shù)中實(shí)現(xiàn)將從串口0接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到串口0（Main.c）： 3. 啟動(dòng)H-JTAG 仿真器并進(jìn)行初始化配置。 4. 啟動(dòng)EWARM新建工程，將“Exp1 ARM串口實(shí)驗(yàn)”中的文件添加到工程中并調(diào)試運(yùn)行七、思考題 1232串行通訊的數(shù)據(jù)格式是什么？答：開始前，線路處于空閑狀態(tài)，送出連續(xù)“1”。傳送開始時(shí)首先發(fā)一個(gè)“”作為起始位，然后出現(xiàn)在通信線上的是字符的二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)。每個(gè)字符的數(shù)據(jù)位長(zhǎng)可以約定為5 位、6 位、7 位或8 位，一般采用ASCII 編碼。后面是奇偶校驗(yàn)位，根據(jù)約定，用奇偶校驗(yàn)位將所傳字符中為“1”的位數(shù)湊成奇數(shù)個(gè)或偶數(shù)個(gè)。也可以約定不要奇偶校驗(yàn)，這樣就取消奇偶校驗(yàn)位。最后是表示停止位的“1”信號(hào)，這個(gè)停止位可以約定持續(xù)1 位、1.5 位或2 位的時(shí)間寬度。至此一個(gè)字符傳送完畢，線路又進(jìn)入空閑，持續(xù)為“1”。經(jīng)過(guò)一段隨機(jī)的時(shí)間后，下一個(gè)字符開始傳送才又發(fā)出起始位。每一個(gè)數(shù)據(jù)位的寬度等于傳送波特率的倒數(shù)。微機(jī)異步串行通信中，常用的波特率為50，95，110，150，300，600，1200，2400，4800，9600 等。接收方按約定的格式接收數(shù)據(jù)，并進(jìn)行檢查，可以查出以下三種錯(cuò)誤：1）奇偶錯(cuò)：在約定奇偶檢查的情況下，接收到的字符奇偶狀態(tài)和約定不符。2）幀格式錯(cuò)：一個(gè)字符從起始位到停止位的總位數(shù)不對(duì)。3）溢出錯(cuò)：若先接收的字符尚未被微機(jī)讀取，后面的字符又傳送過(guò)來(lái)，則產(chǎn)生溢出錯(cuò)。每一種錯(cuò)誤都會(huì)給出相應(yīng)的出錯(cuò)信息，提示用戶處理。2串行通訊最少需要幾根線，分別如何連接？答：TXDRXD 是一對(duì)數(shù)據(jù)線，TXD 稱發(fā)送數(shù)據(jù)輸出，RXD 稱接收數(shù)據(jù)輸入。當(dāng)兩臺(tái)微機(jī)以全雙工方式直接通信(無(wú)MODEM 方式)時(shí)，雙方的這兩根線應(yīng)交叉聯(lián)接(扭接)。所有的信號(hào)都要通過(guò)信號(hào)地線構(gòu)成耦合回路。通信線有以上三條(TXD、RXD 和信號(hào)地)就能工作了。其余信號(hào)主要用于雙方設(shè)備通信過(guò)程中的聯(lián)絡(luò)(握手信號(hào))，而且有些信號(hào)僅用于和MODEM 的聯(lián)絡(luò)。若采取微型機(jī)對(duì)微型機(jī)直接通信，且雙方可直接對(duì)異步串行通信電路芯片編程，若設(shè)置成不要任何聯(lián)絡(luò)信號(hào)，則其它線都可不接。有時(shí)在通信線的同一端將相關(guān)信號(hào)短接以“自握手”方式滿足聯(lián)絡(luò)要求。3ARM的串行口有幾個(gè)，相應(yīng)的寄存器是什么？答：ARM 自帶三個(gè)UART 端口，每個(gè)UART 通道都有16 字節(jié)的FIFO（先入先出寄存器）用于接受和發(fā)送。用系統(tǒng)時(shí)鐘最大波特率可達(dá)230.4K，如果用外部時(shí)鐘(UCLK)UART 可以以更高的波特率運(yùn)行。UART線控制寄存器包括ULCON0，ULCON1和ULCON2，主要用來(lái)選擇每幀數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)，奇偶校驗(yàn)?zāi)Ｊ郊笆欠袷褂眉t外模式。UART控制寄存器包括UCON0, UCON1 and UCON2，主要用來(lái)選擇時(shí)鐘，接收和發(fā)送中斷類型（即電平還是脈沖觸發(fā)類型），接收超時(shí)使能，接收錯(cuò)誤狀態(tài)中斷使能，回環(huán)模式，發(fā)送接收模式等。UART錯(cuò)誤狀態(tài)寄存器包括UERSTAT0, UERSTAT1 and UERSTAT2，此狀態(tài)寄存器的相關(guān)位表明是否有幀錯(cuò)誤或溢出錯(cuò)誤發(fā)生。UART 模塊中有三個(gè)接收/發(fā)送狀態(tài)寄存器，包括UTRSTAT0，UTRSTAT1 和UTRSTAT2。在UART 模塊中有3 個(gè)UART 發(fā)送緩沖寄存器，包括UTXH0，UTXH1 和UTXH2，UTXHn 有8位發(fā)送數(shù)據(jù)。在UART 模塊中有3 個(gè)UART 接收緩沖寄存器，包括URXH0，URXH1 和URXH2，URXHn 有8位接收數(shù)據(jù)。UART包括三個(gè)波特率因子寄存器UBRDIV0, UBRDIV1 and UBRDIV2，存儲(chǔ)在波特率因子寄存器(UBRDIVn)中的值決定串口發(fā)送和接收的時(shí)鐘數(shù)率（波特率）4用中斷方式實(shí)現(xiàn)串口驅(qū)動(dòng)。 答：/*Copyright (c) 2004-2007 , All rights reserved.by threewter2004.5.12*/* #說(shuō)明: C main 函數(shù)，ucos-ii初始化等定義- Bug - TODO list -修正-2004-5-12創(chuàng)建*/#include./ucos-ii/includes.h /* uC/OS interface */#include ./ucos-ii/add/osaddition.h/#include ./inc/drivers.h/#include ./inc/sys/lib.h/#include ./src/gui/gui.h#define U8 unsigned char#include #include #define TRUE 1#define FALSE 0#pragma import(_use_no_semihosting_swi) / ensure no functions that use semihosting #define rUTRSTAT0(*(volatile unsigned *)0x50000010)#define rUTRSTAT1(*(volatile unsigned *)0x50004010)#define WrUTXH0(ch)(*(volatile unsigned char *)0x50000020)=(unsigned char)(ch)#define WrUTXH1(ch)(*(volatile unsigned char *)0x50004020)=(unsigned char)(ch)#define RdURXH0()(*(volatile unsigned char *)0x50000024)#define RdURXH1()(*(volatile unsigned char *)0x50004024)/void Uart_SendByten(int Uartnum, U8 data);void Uart_SendByten(int,U8);char Uart_Getchn(char* Revdata, int Uartnum, int timeout);void ARMTargetInit(void);void hudelay(int time);int main(void) /int ndev; char c11;char input11; char input21; char input31; char err;ARMTargetInit(); / do target (uHAL based ARM system) initialisation / /err=Uart_Getchn(c1,0,0);/從串口采集數(shù)據(jù) /Uart_SendByten(0,c10);/顯示采集的數(shù)據(jù)while(1) Uart_SendByten(0,0xa);/換行Uart_SendByten(0,0xd);/回車 do err=Uart_Getchn(input1,0,0);/從串口采集數(shù)據(jù) if(input10=a) err=Uart_Getchn(input2,0,0);/從串口采集數(shù)據(jù) if(input20=b) err=Uart_Getchn(input3,0,0);/從串口采集數(shù)據(jù) if(input30=c) Uart_SendByten(0,input10); Uart_SendByten(0,input20); Uart_SendByten(0,input30); else continue; else continue; else continue; Uart_SendByten(0,0xa);/換行Uart_SendByten(0,0xd);/回車 while(1); err=Uart_Getchn(c1,0,0);/從串口采集數(shù)據(jù) Uart_SendByten(0,c10);/顯示采集的數(shù)據(jù)void Uart_SendByten(int Uartnum, U8 data)/ok eric rong /int i;if(Uartnum=0) while(!(rUTRSTAT0 & 0x4); /Wait until THR is empty.hudelay(10);WrUTXH0(data); else while(!(rUTRSTAT1 & 0x4); /Wait until THR is empty.hudelay(10);WrUTXH1(data); char Uart_Getchn(char* Revdata, int Uartn