嵌入式學習筆記之UART通信協(xié)議

昵稱2009261 2014-04-25

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UART是用于控制計算機與串行設備的芯片。有一點要注意的是，它提供了數(shù)據(jù)終端設備接口，這樣計算機就可以和調制解調器或其它使用RS-232C接口的串行設備通信了。作為接口的一部分，UART還提供以下功能：

異步串口通信協(xié)議，工作原理是將傳輸數(shù)據(jù)的每個字符以串行方式一位接一位的傳輸。如下圖：

其中每一位（bit）的意義如下：

起始位：先發(fā)出一個邏輯“0”的信號，表示傳輸字符的開始。

數(shù)據(jù)位：緊跟起始位之后。數(shù)據(jù)位的個數(shù)可以是4、5、6、7、8等，構成一個字符。通常采用ASCII碼。從最低位開始傳送，靠時鐘來定位。

奇偶校驗位：數(shù)據(jù)位加上這一位后（跟在數(shù)據(jù)位尾部），使得“1”的位數(shù)應為偶數(shù)(偶校驗)或奇數(shù)(奇校驗)，以此來校驗數(shù)據(jù)傳送的正確性。

停止位：它是一個字符數(shù)據(jù)的結束標志?？梢允?位、1.5位、2位的高電平（邏輯“1”）。

空閑位：處于邏輯“1”狀態(tài)，表示當前線路上沒有數(shù)據(jù)的傳送。

波特率：是衡量數(shù)據(jù)傳輸速率的指針。表示為每秒鐘傳送的二進制位數(shù)（bit數(shù)）。例如資料傳送速率為120字符/秒，而每一個字符為10位，則其傳送的波特率為：

10×120 ＝ 1200字符/秒＝1200波特。

以上的數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位、波特率等均可以在COM接口中設置。也可以在代碼中對UART寄存器的各位進行設置，UART寄存器的各位所代表的含義如下：

下面通過幾個小程序，了解UART通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程：

[cpp] view plain copy print ?

#include "2410lib.h"
/*********************************************************************************************
* name: uart0_test
* func: uart test function
* para: none
* ret: none
* modify:
* comment:
*********************************************************************************************/
void uart0_test()
{
char cInput[256];
UINT8T ucInNo=0;
char c;
uart_init(0,115200,0); //define the baud rate
uart_printf("\n UART0 Communication Test Example\n");
uart_printf(" Please input words, then press Enter:\n");
#ifdef BOARDTEST
sprintf(&cInput, "Type via UART0 to test.");
print_lcd(195,170,0x1c,&cInput);
#endif
uart_printf(" ");
g_nKeyPress = 1;
while(g_nKeyPress==1) // only for board test to exit
{
c=uart_getch();
//uart_sendbyte(c);
uart_printf("%c",c);
if(c!='\r')
cInput[ucInNo++]=c;
else
{
cInput[ucInNo]='\0';
break;
}
}
delay(1000);
uart_printf(" \nThe words that you input are: %s\n",cInput);
uart_printf(" end.\n");
}
void Main(int argc,char **argv)
{
sys_init(); // Initial s3c2410's Clock, MMU, Interrupt,Port and UART
while(1)
{
uart0_test();
}
for(;;);
}

在這里我們使用 uart_init 函數(shù)便完成了UART各個位的設置，現(xiàn)在來看看uart_init在系統(tǒng)中是如何定義的：

[cpp] view plain copy print ?

void uart_init(int nMainClk, int nBaud, int nChannel)
{
int i;
if(nMainClk == 0)
nMainClk = PCLK;
switch (nChannel)
{
case UART0:
rUFCON0 = 0x0; //UART channel 0 FIFO control register, FIFO disable
rUMCON0 = 0x0; //UART chaneel 0 MODEM control register, AFC disable
rULCON0 = 0x3; //Line control register : Normal,No parity,1 stop,8 bits
// [10] [9] [8] [7] [6] [5] [4] [3:2] [1:0]
// Clock Sel, Tx Int, Rx Int, Rx Time Out, Rx err, Loop-back, Send break, Transmit Mode, Receive Mode
// 0 1 0, 0 1 0 0, 01 01
// PCLK Level Pulse Disable Generate Normal Normal Interrupt or Polling
rUCON0 = 0x245; // Control register
//rUBRDIV0=( (int)(nMainClk/16./nBaud) -1 ); // Baud rate divisior register 0
rUBRDIV0=( (int)(nMainClk/16./nBaud+0.5) -1 ); // Baud rate divisior register 0
break;
case UART1:
rUFCON1 = 0x0; //UART channel 1 FIFO control register, FIFO disable
rUMCON1 = 0x0; //UART chaneel 1 MODEM control register, AFC disable
rULCON1 = 0x3;
rUCON1 = 0x245;
rUBRDIV1=( (int)(nMainClk/16./nBaud) -1 );
break;
case UART2:
rULCON2 = 0x3;
rUCON2 = 0x245;
rUBRDIV2=( (int)(nMainClk/16./nBaud) -1 );
rUFCON2 = 0x0; //UART channel 2 FIFO control register, FIFO disable
break;
default:
break;
}
for(i=0;i<100;i++);
delay(0);
}