UART异步串口
MSP430程序库<二>UART异步串口
串行通信接口是处理器与其他设备进行数据通信最常用的方式之一。我的这个程序库是针对MSP430f14系列和MSP430f16系列的，我常用的单片机是这两款：msp430f149，ms p430f169。这两款单片机中均有两个增强型串行通信接口，都可以进行同步或是异步通信，甚至169的模块USART0还能进行进行I2C协议通信。在这里，我们只讨论异步串行通信。
硬件介绍：
MSP单片机的USART模块可以配置成SPI（同步通信）模式或UART（异步通信）模式，这里只讨论UART方式。UART数据传输格式如下：
起始位，数据位由高到低7/8位，地址位0/1位，奇偶校验位奇偶或无，停止位1/2位。数据位位数、地址位、奇偶校验位、停止位均可由单片机内部寄存器控制；这两款单片机都有两个USART模块，有两套独立的寄存器组；以下寄存器命中出现x代表0或是1,0代表对应0模块的寄存器，1代表对应1模块的寄存器；其中，与串口模式设置相关的控制位都位于UxCTL寄存器，与接收相关的控制位都位于UxRCTL寄存器，与发送相关的控制位都位于UxTCTL寄存器；波特率设置用UxBR0、UxBR1、UxMCT L三个寄存器；接收与发送有独立的缓存UxRXBUF、UxTXBUF，并具有独立的移位寄存器和独立的中断；中断允许控制位位于IE1/2寄存器，中断标志位位于IFG1/2寄存器。
波特率设置：430的波特率设置用三个寄存器实现，
UxBR0：波特率发生器分频系数低8位。
UxBR1：波特率发生器分频系数高8位。
UxMCTL：波特率发生器分频系数的小数部分实现。
设置波特率时，首先要选择合适的时钟源：USART模块可以设置的时钟源有UCLK引脚、ACLK、SMCLK；对于较低的波特率（9600以下），可选ACLK作为时钟源，这样，在LPM3（低功耗3）模式下，串口仍能正常发送接收数据；另外，由于串口接收过程有一个三取二判决逻辑，这至少需要三个时钟周期，因此分频系数必须大于3；波特率高于9600时，将不能使用ACLK作为时钟源，要调为频率较高的SMCLK作为时钟源；另外还可以外部输入UCLK时钟。分频系数计算公式如下：
小数分频是MSP430单片机的串口特色之一，UxMCTL寄存器的作用就是控制小数的分频，控制方法如下：对应位是1，则分频系数加一，0则分频系数减一；小数分频器会自动依次取出每一位来调整分频系数。其计算方法：可以先计算小数部分一的个数，然后把1均匀的放入UxMCTL的8位中，这样计算比较简单，分频系数的小数部分乘以8即得到1的位数，查表得到对应的UxMCTL值；另外一种通过计算每一位的错误率，交互计算，直到得到最小错误率的UxMCTL值，这种方法比较复杂，但得到的小数分频误差更小，这种方法也是TI给的计算方法，详细参考UserGuide。
另外，有关寄存器，以及其他单片机硬件有关知识请参考德州仪器提供的用户指南和数据手册等资料。
?程序实现：
?宏定义：是程序具有更好的移植性。
对模块的寄存器进行宏定义，把0/1换成x，使用时，只需更改宏定义即可更改
程序是使用哪个模块；这样程序就具有了比较好的移植性。
异步串口初始化（UartInit）：完成波特率，停止位以及其他相关的设置。
串口初始化，首先是波特率寄存器值的计算和设置：本程序选用第二种：通过运算，选取误差最小的寄存器所需值进行设置。
波特率寄存器值根据所选时钟频率和所需波特率值进行设置，计算方法：从m0（UxMCTL最低位）开始计算，根据这一位的误差（0或1时）误差较小的bit 值，直到计算完成。
为了更好的写这个程序，我先用C语言写了一个简单的波特率计算软件，为了让设置波特率的函数能够在单片机程序中复用，程序用宏定义模拟的MSP430单片机的波特率寄存器。完整程序如下：
程序可以使用任何的C语言编译器编译运行，可供网友们复用此程序。我使用v s2010编译运行的，运行结果如下：
运行效果很好，和官方给出的值一样，但是也不全都是这样，4800的波特率（时钟：32768）时就不一样，可能是我计算式只是用了发送时的误差计算，没有用接收误差，计算结果稍有出入，如果有兴趣，网友可以自行添加接收误差，判断；应该就和官方给出的数值完全一样了。
初始化函数：初始化函数完成串口时钟源选择，波特率初始化，奇偶校验，数据位，停止位，以及其他相关设置。
时钟源选择：根据波特率选取时钟源，波特率大于9600，选1M的SMCLK时钟（需要初始化时钟系统对应函数参考使用示例），小于9600，选ACLK（32 768）以使功耗降低（低功耗3仍能正常收发数据）
波特率设置：直接调用之前实现的设置寄存器函数即可，当波特率在正常范围外时，返回0。
奇偶校验、数据位位数、停止位数设置：比较简单，直接根据参数值设置对应寄存器即可。
其他：包括串口收发使能，串口接收和发送中断设置，第二功能打开等。
到此，MSP430异步串行口的初始化工作全部完成，如果需要其他的方式，只需对应设置寄存器即可。
写字符（UartxWriteChar）：向UARTx模块写（发送）一个字符。
写字符：向串口写入一个字符，通过串口向终端发送一个字符。
这个函数根据程序标志TxFlag判断上一字符是否发送完成，此标志位将
在发送中断中被置位，表示本字符发送完成。发送中断程序如下：
发送字符时，先等待上一字符发送完成，然后把字符放入发送缓冲区，待发送完成，中断置标志位，指示发送完成。
?读取字符（UartxReadChar）：从UARTx模块读取（获取）一个字符。
读取字符和写字符类似：调用读取函数后，等待标志位，接收到字符后，读出来。
同样，RxFlag指示收到一个字符，并且在中断中被置位。中断程序如下：
读取函数将阻塞，如果收不到字符，CPU将一直处于低功耗状态。
?写字符串（UartxWriteStr）：向UARTx模块写（发送）一个字符串。
写字符串只需调用写字符函数即可，比较简单，程序如下：
这样，即可调用这个函数通过串口发送字符串。
?头文件：头文件把要调用的函数声明放进去，需要使用函数时只需包含此文件，不需要再进行函数声明。
头文件内容如下：
其中#ifndef 等预编译用来防止重复包含。
?程序调用示例：
要调用这个函数库，首先要包含Uart.h头文件；把Uart.h拷到对应文件夹中，然后在要调用程序的源程序文件中添加文件包含：
然后，在项目中加入Uart.c，把Uart.c拷入项目文件夹中，在项目中添加文件，加入后文件结构大致如下图：
如果要用9600以上的波特率，需要把SMCLK设为1M，我的程序调用了以下的这个函数，把MCLK设为8MHz，SMCLK设为1MHz：
调用示例程序如下：
如果是9600以下的波特率，可以不调用时钟系统初始化函数，否则必须调用这个函数，或者用其他的方法把SMCLK频率设为1MHz；初始化完成之后，还要开中断（因为Ua rt函数库用到了中断）；然后才能正常的使用这些函数。
这样，这个程序库就完成了，欢迎大家下载使用。
另外，网上还有一个用预编译的方法计算波特率的，个人认为比较好，没有选用它的原因是：它只能在编译时确定寄存器内容，无法再运行的时候进行设置。http://blog.21i https://www.360docs.net/doc/063085926.html,/user1/1453/archives/2009/62696.html还有一个用网页计算波特率的，可以上网时计算波特率很方便：https://www.360docs.net/doc/063085926.html,/calculator/1805.html
cc2530串口UART0通信实验(20200627130016)
/********************* 头文件*************************************************/ #include Application Note Specifications subject to change without notice, contact your sales representatives for the most recent information. UART 功能使用方法 1 適用產品：SM59R16A 2 / SM59R08A2 2 UART 使用概述： 2.1 提供兩組串通訊列埠 （UART0, UART1） 2.2 每一組UART 分別有獨立的緩衝記憶體，且傳送及接收則是共用． UART0 使用S0BUF UART1 使用S1BUF 當執行資料接收時，必須在前一筆資料完成執行工作後，否則會造成資料流失的問題；可由送傳中斷旗標或接收中斷旗標判斷是否完成執行工作的狀態． 2.3 當使用串通訊列埠時，系統時脈來源建議使用外部晶振．由於內部晶振頻率的誤差約為+5%，當 使用串通訊列埠時，系統時脈必須要求晶振頻率的誤差約為+2%． 3 以下說明與UART 相關的特殊控制暫存器及特殊狀態暫存器 Special Function Register (SFR) Mnemonic Description Direct Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 RESE T Serial interface 0 and 1 PCON Power control 87h SMOD MDUF - PMW - - STOP IDLE 00h BRGS Baud rate generator switch D8h BRS - - - - - - - 00h S0CON Serial Port 0 control register 98h SM0 SM1 SM20REN0TB80 RB80 TI0 RI0 00h S0RELL Serial Port 0 reload register low byte AAh S0REL .7 S0REL .6 S0REL .5 S0REL .4 S0REL .3 S0REL .2 S0REL .1 S0REL .0 00h S0RELH Serial Port 0 reload register high byte BAh - - - - - - S0REL .9 S0REL .8 00h S0BUF Serial Port 0 data buffer 99h S0BUF[7:0] 00h S1CON Serial Port 1 control register 9Bh SM - SM21REN1TB81 RB81 TI1 RI1 00h S1RELL Serial Port 1 reload register low byte 9Dh S1REL .7 S1REL .6 S1REL .5 S1REL .4 S1REL .3 S1REL .2 S1REL .1 S1REL .0 00h S1RELH Serial Port 1 reload register high byte BBh - - - - - - S1REL .9 S1REL .8 00h S1BUF Serial Port 1 data buffer 9Ch S1BUF[7:0] 00h 2.5 UART串口通信设计实例（1） 接下来用刚才采用的方法设计一个典型实例。在一般的嵌入式开发和FPGA设计中，串口UART是使用非常频繁的一种调试手段。下面我们将使用Verilog RTL编程设计一个串口收发模块。这个实例虽然简单，但是在后续的调试开发中，串口使用的次数比较多，这里阐明它的设计方案，不仅仅是为了讲解RTL编程，而且为了后续使用兼容ARM9内核实现嵌入式开发。 串口在一般的台式机上都会有。随着笔记本电脑的使用，一般会采用USB转串口的方案虚拟一个串口供笔记本使用。图2-7为UART串口的结构图。串口具有9个引脚，但是真正连接入FPGA开发板的一般只有两个引脚。这两个引脚是：发送引脚TxD和接收引脚RxD。由于是串行发送数据，因此如果开发板发送数据的话，则要通过TxD线1 bit接着1 bit 发送。在接收时，同样通过RxD引脚1 bit接着1 bit接收。 再看看串口发送/接收的数据格式（见图2-8）。在TxD或RxD这样的单线上，是从一个周期的低电平开始，以一个周期的高电平结束的。它中间包含8个周期的数据位和一个周期针对8位数据的奇偶校验位。每次传送一字节数据，它包含的8位是由低位开始传送，最后一位传送的是第7位。 这个设计有两个目的：一是从串口中接收数据，发送到输出端口。接收的时候是串行的，也就是一个接一个的；但是发送到输出端口时，我们希望是8位放在一起，成为并行状态（见图2-10）。我们知道，串口中出现信号，是没有先兆的。如果出现了串行数据，则如何通知到输出端口呢？我们引入“接收有效”端口。“接收有效”端口在一般情况下都是低电平，一旦有数据到来时，它就变成高电平。下一个模块在得知“接收有效”信号为高电平时，它就明白：新到了一个字节的数据，放在“接收字节”端口里面。 UART串口初始化函数.txt每个女孩都曾是无泪的天使，当遇到自己喜欢的男孩时，便会流泪一一，于是坠落凡间变为女孩，所以，男孩一定不要辜负女孩，因为女孩为你放弃整个天堂。朋友,别哭,今夜我如昙花绽放在最美的瞬间凋谢,你的泪水也无法挽回我的枯萎~~~/**************************************************************************** ***************** 函数名：UART串口初始化函数 调用：UART_init(); 参数：无 返回值：无 结果：启动UART串口接收中断，允许串口接收，启动T/C1产生波特率（占用） 备注：振荡晶体为12MHz，PC串口端设置 [ 4800，8，无，1，无 ] /******************************************************************************* ***************/ void UART_init (void){ EA = 1; //允许总中断（如不使用中断，可用//屏蔽） ES = 1; //允许UART串口的中断 TMOD = 0x20; //定时器T/C1工作方式2 SCON = 0x50; //串口工作方式1，允许串口接收（SCON = 0x40 时禁止串口接收）TH1 = 0xF3; //定时器初值高8位设置 TL1 = 0xF3; //定时器初值低8位设置 PCON = 0x80; //波特率倍频（屏蔽本句波特率为2400） TR1 = 1; //定时器启动 } /******************************************************************************* ***************/ /******************************************************************************* ************** 函数名：UART串口初始化函数 调用：UART_init(); 参数：无 返回值：无 结果：启动UART串口接收中断，允许串口接收，启动T/C1产生波特率（占用） 备注：振荡晶体为11.0592MHz，PC串口端设置 [ 19200，8，无，1，无 ] /******************************************************************************* ***************/ void UART_init (void){ EA = 1; //允许总中断（如不使用中断，可用//屏蔽） ES = 1; //允许UART串口的中断 TMOD = 0x20; //定时器T/C1工作方式2 SCON = 0x50; //串口工作方式1，允许串口接收（SCON = 0x40 时禁止串口接收） UART异步串行口 UART异步串行口简介 数据通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种： 并行通信：是指利用多条数据传输线将一个资料的各位同时传送。它的特点是传输速度快，适用于短距离通信，但要求通讯速率较高的应用场合。 串行通信：是指利用一条传输线将资料一位位地顺序传送。特点是通信线路简单，利用简单的线缆就可实现通信，降低成本，适用于远距离通信，但传输速度慢的应用场合。 UART 异步串行口的传输格式 异步通信以一个字符为传输单位，通信中两个字符间的时间间隔是不固定的，然 而在同一个字符中的两个相邻位代码间的时间间隔是固定的。 通信协议（通信规程）：是指通信双方约定的一些规则。在使用异步串口传送一个 字符的信息时，对资料格式有如下约定：规定有空闲位、起始位、资料位、奇偶校验位、停止位。通讯时序图如下： 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110，150，300，600，1200，2400，4800，9600 ，19200，38400，115200等。 S3C2410的异步串行口 1 简单描述： SPI 和I2C这两种通信方式都是短距离的，芯片和芯片之间或者其他元器件如传感器和芯片之间的通信。SPI和IIC是板上通信,IIC有时也会做板间通信,不过距离甚短,不过超过一米,例如一些触摸屏,手机液晶屏那些很薄膜排线很多用IIC,I2C能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。I2C 是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。总线上每一个设备都有一个独一无二的地址，根据设备它们自己的能力，它们可以作为发射器或接收器工作。多路微控制器能在同一个I2C总线上共存这两种线属于低速传输； 而UART是应用于两个设备之间的通信，如用单片机做好的设备和计算机的通信。这样的通信可以做长距离的。UART和,UART就是我们指的串口,速度比上面三者快,最高达100K左右,用与计算机与设备或者计算机和计算之间通信,但有效范围不会很长,约10米左右,UART优点是支持面广,程序设计结构很简单,随着USB的发展,UART也逐渐走向下坡； SmBus有点类似于USB设备跟计算机那样的短距离通信。 简单的狭义的说SPI和I2C是做在电路板上的。而UART和SMBUS是在机器外面连接两个机器的。 详细描述： 1、UART(TX,RX)就是两线，一根发送一根接收，可以全双工通信，线数也比较少。数据是异步传输的，对双方的时序要求比较严格，通信速度也不是很快。在多机通信上面用的最多。 2、SPI(CLK,I/O,O,CS)接口和上面UART相比，多了一条同步时钟线，上面UART 的缺点也就是它的优点了，对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合，而且通信速度非常快。一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面，如大容量存储器等。 3、I2C(SCL,SDA)接口也是两线接口，它是两根线之间通过复杂的逻辑关系传输数据的，通信速度不高，程序写起来也比较复杂。一般单片机系统里主要用来和24C02等小容易存储器连接。 SPI：高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行 UART：通用异步串行口。按照标准波特率完成双向通讯，速度慢 SPI:一种串行传输方式,三线制,网上可找到其通信协议和用法的 3根线实现数据双向传输 串行外围接口 Serial peripheral interface UART:通用异步收发器 UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了 实验四UART串口通信 学院：研究生院学号：1400030034姓名：张秋明 一、实验目的及要求 设计一个UART串口通信协议，实现“串<-->并”转换功能的电路，也就是“通用异步收发器”。 二、实验原理 UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。 UART作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。 资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol）。一个符号代表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为120字符/秒，传输使用256阶符号，每个符号代表8bit，则波特率就是120baud，比特率是120*8=960bit/s。这两者的概念很容易搞错。 三、实现程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity uart is port(clk : in std_logic; --系统时钟 rst_n: in std_logic; --复位信号 rs232_rx: in std_logic; --RS232接收数据信号; rs232_tx: out std_logic --RS232发送数据信号;); end uart; architecture behav of uart is UART串口编程 首先明确一点：我们学习的串口是异步串口。在传输时，他们各自有各自的时钟。就是我们说的波特率。 我们学习的RS232与UART的区别是，UART使用标准的TTL/COMS电平进过一个芯片使它的高低电平从TTL中0与3.3V 变成了低电平5v到15v 高电平-3v到-12v。 首先说一下串口的数据帧格式。它由一个开始位，数据位，校验位和停止位组成。 平时数据处于1状态。 当要开始发送时，从UART改变TxD数据变成0状态1个位的时间，在接受端到0之后的1.5位的时间，接收端开始接受数据。 数据位分为5，6，7，8。四种类型的数据位。之后就是校验位站1位，可以设置也可以不设置。最后的是停止位。可以是1位，1.5位，2位。这个是高电平1。 UART可以用中断或DMA来工作。它有3个单独的通道。它由4部分组成，发送器，接收器，波特率发生器，控制逻辑组成。 这些部分的设置都是通过寄存器来实现的。 发送的过程是这样的，UART只能通过shifter一位一位的来发数据。它先把要发的数据放到它的缓存FIFO里，当然缓存也可以取消。然后放入shifter里面来发出去。接受也是一样的。通过缓存来接受，然后再通过接受的shifter来接。 具体继电器的设置主要由以下几个： ULCON 逻辑数据桢格式控制器 UCON 串口的控制继电器 UFCON FIFO控制寄存器 UMCON 串口MODEN控制器（可以控制AFC 自动流控制） 以下是状态寄存器，用来确定状态的，比如说shifter发送器的状态，接收器的状态。 UTRSTAT 接受发送控制器 UERSTAT 错误状态寄存器 UFSTAT FIFO状态寄存器 最后一个单独的设置寄存器，它用来设置波特率 UBRDIV 波特率发生器 以下来写个简单的串口例子。 它不使用FIFO 中断而直接用shifter收发，采用轮询的方式来检测数据是否发送或被接受。然后通过minicom向开发板发送1表示亮灯，发送2表示熄灯。 文件总共是7个一个crt0.smain.caddr.huart.huart.cuart.ldsmakefile crt0.s 是关闭watchdog 并跳转到mian 之后用个deadloop。 .text .globl _start _start： ldr r0， =0x53000000 @ WATCHDOG close mov r1， #0x0 str r1，［r0］ 实验四UART串口通信 一、实验目的及要求 设计一个UART串口通信协议，实现“串<-->并”转换功能的电路，也就是“通用异步收发器”。 二、实验原理 UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。 UART作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。 资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5 位、2位的高电平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指标。表示每秒钟传送的符号数（symbol）。一个符号代表的信息量（比特数）与符号的阶数有关。例如资料传送速率为120字符/秒，传输使用256阶符号，每个符号代表8bit，则波特率就是120baud，比特率是120*8=960bit/s。这两者的概念很容易搞错。 三、实现程序 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity uart is port(clk : in std_logic; --系统时钟rst_n: in std_logic; --复位信号 rs232_rx: in std_logic; --RS232接收 /******************************************************************************* ************** 函数名：UART串口初始化函数 调用：UART_init(); 参数：无 返回值：无 结果：启动UART串口接收中断，允许串口接收，启动T/C1产生波特率（占用） 备注：振荡晶体为12MHz，PC串口端设置 [ 4800，8，无，1，无 ] /******************************************************************************* ***************/ void UART_init (void){ EA = 1; //允许总中断（如不使用中断，可用//屏蔽） ES = 1; //允许UART串口的中断 TMOD = 0x20; //定时器T/C1工作方式2 SCON = 0x50; //串口工作方式1，允许串口接收（SCON = 0x40 时禁止串口接收）TH1 = 0xF3; //定时器初值高8位设置 TL1 = 0xF3; //定时器初值低8位设置 PCON = 0x80; //波特率倍频（屏蔽本句波特率为2400） TR1 = 1; //定时器启动 } /******************************************************************************* ***************/ /******************************************************************************* ************** 函数名：UART串口初始化函数 调用：UART_init(); 参数：无 返回值：无 结果：启动UART串口接收中断，允许串口接收，启动T/C1产生波特率（占用） 备注：振荡晶体为11.0592MHz，PC串口端设置 [ 19200，8，无，1，无 ] /******************************************************************************* ***************/ void UART_init (void){ EA = 1; //允许总中断（如不使用中断，可用//屏蔽） ES = 1; //允许UART串口的中断 TMOD = 0x20; //定时器T/C1工作方式2 SCON = 0x50; //串口工作方式1，允许串口接收（SCON = 0x40 时禁止串口接收）TH1 = 0xFD; //定时器初值高8位设置 TL1 = 0xFD; //定时器初值低8位设置 PCON = 0x80; //波特率倍频（屏蔽本句波特率为9600） UART是什么?串口工作过程分析 一、UART是什么 UART是通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART，是一种异步收发传输器,是设备间进行异步通信的关键模块。UART负责处理数据总线和串行口之间的串/并、并/串转换，并规定了帧格式；通信双方只要采用相同的帧格式和波特率，就能在未共享时钟信号的情况下，仅用两根信号线（Rx 和Tx）就可以完成通信过程，因此也称为异步串行通信。 若加入一个合适的电平转换器，如SP3232E、SP3485，UART 还能用于RS-232、RS-485 通信，或与计算机的端口连接。UART 应用非常广泛，手机、工业控制、PC 等应用中都要用到UART。 UART使用的是异步，串行通信。串行通信是指利用一条传输线将资料一位位地顺序传送。特点是通信线路简单，利用简单的线缆就可实现通信，降低成本，适用于远距离通信，但传输速度慢的应用场合。异步通信以一个字符为传输单位，通信中两个字符间的时间间隔多少是不固定的，然而在同一个字符中的两个相邻位间的时间间隔是固定的。数据传送速率用波特率来表示，即每秒钟传送的二进制位数。例如数据传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位（1个起始位，7个数据位，1个校验位，1个结束位），则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特。数据通信格式如下图： 其中各位的意义如下：起始位：先发出一个逻辑”0”信号，表示传输字符的开始。数据位：可以是5~8位逻辑”0”或”1”。如ASCII码（7位），扩展BCD码（8位）。小端传输校验位：数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验) 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。注：异步通信是按字符传 UART串口接收模块设计 实验目标：实现FPGA接收其他设备通过UART协议发送过来的数据。 知识点： 1、URAT通信协议工业环境下数据接收实现。 2、In system sources and probes editor（ISSP）调试工具的使用。 UART发送端发送一个字节数据时序图： 对于其中的每一位进行采样，一般情况下每一位数据的中间点是最稳定的，因此一般应用中， : 采集中间时刻时的数据即可，如下图所示 但是在工业应用中，往往有非常强的电磁干扰，只采样一次就作为该数据的电平判定，是不保险的，有可能恰好采集到被干扰的信号而导致结果出错，因此需要使用多次采样求概率的方式进行。 以下为改进型的单bit数据接收方式示意图： 12345678910111213141516 在这张图中，将每一位数据又平均分成了16小段，对于Bit_x这一位数据，考虑到数据在刚刚发生变化和即将发生变化的这一时期，数据极有可能不稳定的（用红色标出的两段），在这两个时间段采集数据，很有可能得到错误的结果，因此这两段时间的电平无效，采集时直接忽略。而中间这一时间段（用绿色标出）， 数据本身是比较稳定的，一般都代表了正确的结果。但是也不排除该段数据受强电磁干扰而出现错误的电平脉冲，因此对这一段电平，进行多次采样，并求高低电平发生的概率，6次采集结果中，取出现次数多的电平作为采样结果。例如，采样6次的结果分别为1/1/1/1/0/1/，则取电平结果为1，若为0/0/1/0/0/0,，则取电平结果为0，当6次采样结果中1和0各占一半（各3次），则可判断当前通信线路环境非常恶劣，数据不具有可靠性。 串口发送模块包含两个主要组件： 1、起始位检测进程（低电平，下降沿） 2、波特率产生模块 3、数据接收模块 串口接收模块整体结构图： 波特率时钟计算： 串口中断接收方式详细比较 串口调试，以前也调过，只是没这么深入的琢磨过，最近又在弄，感觉串口很基本，也很有学问，要是出现BUG可能导致系统奔溃。。。现在贴出来，欢迎拍砖指正！！！ 本例程通过PC机的串口调试助手将数据发送至STM32，STM32通过SP3232芯片采用中断接收方式完成，然后接收数据后将所接收的数据又发送至PC机，具体下面详谈。。。 实例一： void USART1_IRQHandler(u8 GetData) { u8 BackData; if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //中断产生 { USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE); //清除中断标志. GetData = UART1_GetByte(BackData); //也行GetData=USART1->DR; USART1_SendByte(GetData); //发送数据 GPIO_SetBits(GPIOE, GPIO_Pin_8 ); //LED闪烁，接收成功发送完成 delay(1000); GPIO_ResetBits(GPIOE, GPIO_Pin_8 ); } } 这是最基本的，将数据接收完成后又发送出去，接收和发送在中断函数里执行，main 函数里无其他要处理的。 优点：简单，适合很少量数据传输。 缺点：无缓存区，并且对数据的正确性没有判断，数据量稍大可能导致数据丢失。 实例二： void USART2_IRQHandler() { if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE) != RESET) //中断产生 { USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE); //清除中断标志 Uart2_Buffer[Uart2_Rx_Num] = USART_ReceiveData(USART2); Uart2_Rx_Num++; } if((Uart2_Buffer[0] == 0x5A)&&(Uart2_Buffer[Uart2_Rx_Num-1] == 0xA5)) //判断最后接收的数据是否为设定值，确定数据正确性 Uart2_Sta=1; if(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_ORE) == SET) //溢出 串口通信实验报告 基本实验：16位的乘法器 设计思想：乘法器根据以往学过数电的设计经验，应该是移位相加的方法，设被乘数为[15:0]a，乘数为[15:0]b，则从b的最高位开始算起，c初值为0，为b最高位为1，则c就等于c+a；接下来，若b的次高位为1，则c左移一位加a，若为0则c左移一位就可以了，这样的步骤做到b的最低位那么c的值就是a*b，当然最好c是中间寄存器，这样结果才不会出现中间值。 实验的源码： module muti(clk,rst,ready,a,b,c); input clk; input rst; input [15:0]a; input [15:0]b; output [31:0]c; output ready; reg [31:0]c; reg ready; reg [31:0]temp; reg [5:0]n; always @(posedge clk or posedge rst) begin if(rst) begin c<=0; ready<=1; temp<=0; n<=32; end else if(ready) begin temp<=0; n<=32; ready<=0; end else if(n) begin if(b[n-1]) begin temp<=(temp<<1)+a; n<=n-1; end begin temp<=temp<<1; n<=n-1; end end else begin c<=temp; n<=32; ready<=1; end end endmodul 测试代码： `timescale 1ns/1ns module tb; reg clk; reg [15:0]a; reg [15:0]b; reg rst; wire ready; wire [31:0]c; always #10 clk=~clk; initial begin rst<=1; clk<=0; a=0; b=0; #10 rst=0; #21 a=21;b=32; #650 a=3;b=4; #700 $stop; end muti muti_unit( .a(a), .b(b), .rst(rst), .clk(clk), .ready(ready), .c(c)); endmodule 三 ARM9(S3C2440)的串口UART——理论知识 转载自：骨Zi里德骄傲 概述 S3C2440A 的通用异步收发器（UART）配有3 个独立异步串行I/O（SIO）端口，每个都可以是基于中断或基于DMA 模式的操作。换句话说，UART 可以通过产生中断或DMA 请求来进行CPU 和UART 之间的数据传输。 UART 通过使用系统时钟可以支持最高115.2Kbps 的比特率。如果是外部器件提供UEXTCLK 的UART，则UART可以运行在更高的速度。每个UART 通道包含两个的64 字节的FIFO 给发送和接收。 S3C2440A 的UART 包括了可编程波特率，红外（IR）发送/接收，插入1 个或2 个停止位，5 位、6 位、7 位或8 位的数据宽度以及奇偶校验。 每个UART 包含一个波特率发生器、发送器、接收器和一个控制单元，如图11-1 所示。波特率发生器可以由PCLK、FCLK/n 或UEXTCLK（外部输入时钟）时钟驱动。发送器和接收器包含了64 字节FIFO 和数据移位器。 将数据写入到FIFO 接着在发送前复制到发送移位器中。随后将在发送数据引脚（TxDn）移出数据。与此同时从接收数据引脚（RxDn）移入收到的数据，接着从移位器复制到FIFO。 UART 操作 下述章节描述了UART 的操作，包括了数据发送，数据接收，中断发生，波特率发生，环回（Loopback）模式，红外模式和自动流控制。 数据发送 可编程发送数据帧。由1 个起始位、5 至8 位数据位、1 个可选奇偶校验位以及1 至2 个停止位组成，是由行控制寄存器（ULCONn）指定。发送器也可以产生单帧发送期间强制串行输出为逻辑0 状态的断点状态。此模块在完成发送当前发送字后发送断点信号。在发出断点信号后，其不断发送数据到Tx FIFO（非FIFO 模式情况下Tx保持寄存器）中。 数据接收 与发送类似，接收数据帧也是可编程的。由1 个起始位、5 至8 位数据位、1 个可选奇偶校验位以及1 至2 个停止位组成，是由行控制寄存器（ULCONn）指定。接收器能够检测出溢出（overrun）错误、奇偶校验错误、帧错误和断点状态，每个都可以设置一个错误标志。 –溢出错误表明新数据在读出旧数据前覆盖了旧数据。 –奇偶校验错误表明接收器检测出一个非预期奇偶校验字段。 –帧错误表明接收到的数据没有有效的结束位。 –断点状态表明RxDn 的输入保持为逻辑0 状态的时间长于单帧传输时间。 当其在3 字时间期间（此间隔在字宽位的设置随后）并且在FIFO 模式中Rx FIFO 为非空时不接收任何数据时 发生接收超时状态。 波特率发生 每个UART 的波特率发生器为发送器和接受器提供串行时钟。波特率发生器的源时钟可以选择S3C2440A 的 内部系统时钟或UEXTCLK。换句话说，分频由设置UCONn 的时钟选项选择。波特率时钟是通过16 和由UART https://www.360docs.net/doc/063085926.html, UART串口通信程序 -------------------------------------------------------------------------------- UART接口实险。 1、串口以查询方式接收数据，并分别将数据显示的PB口和返回。 2、内部1 M晶振，程序采用单任务方式，软件延时。 3、进行此实验请插上JP1的所有8个短路块，JP7(LED_EN)短路块。 4、通过此实验，可以对串口通信有个初步认识。 #include "iom16v.h"/*串口初始化函数*/ void Uart_Init(void) { UCSRA = 0x02; /*倍速*/ UCSRB = 0x18; /*允许接收和发送*/ UCSRC = 0x06; /*8位数据*/ UBRRH = 0x00; UBRRL = 12; /*9600*/ } void Uart_Transmit(unsigned char i) /*数据发送，查询方式*/ { while (!(UCSRA & (1< 常用的通信从传输方向上可以分为单工通信、半双工通信、全双工通信三类。单工通信 就是指只允许一方向另外一方传送信息，而另一方不能回传信息。比如电视遥控器、收音机 广播等，都是单工通信技术。半双工通信是指数据可以在双方之间相互传播，但是同一时刻 只能其中一方发给另外一方，比如我们的对讲机就是典型的半双工。全双工通信就发送数据 的同时也能够接收数据，两者同步进行，就如同我们的电话一样，我们说话的同时也可以听 到对方的声音。 IO串口通信需要我们的单片机程序却需要不停的检测扫描单片机 IO 口收到的数据，大 量占用了单片机的运行时间。这时候就会有聪明人想了，其实我们并不是很关心通信的过程，我们只需要一个通信的结果，最终得到接收到的数据就行了。这样我们可以在单片机内部做 一个硬件模块，让它自动接收数据，接收完了，通知我们一下就可以了，我们的 51 单片机 内部就存在这样一个 UART 模块，要正确使用它，当然还得先把对应的特殊功能寄存器配置好。 51单片机的UART 串口的结构由串行口控制寄存器SCON、发送和接收电路三部分构成，先来了解一下串口控制寄存器 SCON。如表1、表2所示。 表1 SCON--串行控制寄存器的位分配（地址 0x98、可位寻址） 位7 6 5 4 3 2 1 0 符号SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 复位值0 0 0 0 0 0 0 0 表2 SCON——串行控制寄存器的位描述 位符号描述 7SM0这两位共同决定了串口通信的模式0～模式 3 共4种模式。我们最常用的就是模式 1，也就是 SM0=0，SM1=1，下边我们重点就讲模式 1，其它模式从略。 6SM1 5SM2多机通信控制位（极少用），模式 1 直接清零。 4REN使能串行接收。由软件置位使能接收，软件清零则禁止接收。 3TB8模式 2 和 3 中要发送的第 9 位数据（很少用）。 2RB8模式 2 和 3 中接收到的第 9 位数据（很少用），模式 1 用来接收停止位。 1TI 发送中断标志位，当发送电路发送到停止位的中间位置时，TI 由硬件置 1，必须通过软件清零。 0RI 接收中断标志位，当接收电路接收到停止位的中间位置时，RI 由硬件置 1，必须通过软件清零。 对于串口的四种模式，模式 1 是最常用的，就是我们前边提到的 1 位起始位，8 位数据位和 1 位停止位。下面我们就详细介绍模式 1 的工作细节和使用方法，至于其它 3 种模式与此也是大同小异，真正遇到需要使用的时候大家再去查阅相关资料就行了。 在我们使用 IO 口模拟串口通信的时候，串口的波特率是使用定时器 T0 的中断体现出来的。在硬件串口模块中，有一个专门的波特率发生器用来控制发送和接收数据的速度。对于STC89C52 单片机来讲，这个波特率发生器只能由定时器 T1 或定时器 T2 产生，而不能由定时器 T0 产生。 MSP430F5437通过串口向PC发送字符串，使字符串显示在串口助手中。单片机不停地发送字符，流程图如图所示。 程序代码如下： #include "msp430x54x.h" unsigned char buffer[] = {"I'm MSP430!\n"}; void delay(unsigned int n) { unsigned int i,j; for(i=0;i } void main(void) { unsigned int i; WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 关狗 P5SEL = 0xC0; // P5_6和P5_7第二功能打开，设置方向P5DIR = 0x40; UCA1CTL1 |= UCSWRST; // 首先使RST位置位，只有这样后面的设置才有效UCA1CTL1 |= UCSSEL_2; // SMCLK，为系统时钟1048576Hz UCA1BR0 = 9; // 1MHz 115200 UCA1BR1 = 0; // 1MHz 115200 UCA1MCTL |= UCBRS_1 + UCBRF_0; // 设置调整参数UCBRSx=1, UCBRFx=0 UCA1CTL1 &= ~UCSWRST; // RST复位 UCA1IE |= UCTXIE; // 使能发送中断允许 while(1) { while (!(UCA1IFG&UCTXIFG)); //等待BUF区准备好，当IFG=1时就表示准备好了for(i=0; iuart串口资料
UART串口通信设计实例
UART串口初始化函数
UART串行口简介
SPI、I2C、UART三种串行总线的原理、区别及应用
UART串口通信实验报告
UART串口编程
实验四 UART串口通信实验报告
UART串口初始化函数
UART是什么-串口工作过程分析
基于FPGA的UART串口接收模块设计.doc
STM32串口中断接收方式详细比较
uart串口通信实验报告
ARM9(S3C2440)之三串口UART
UART串口通信程序
串口通信UART模块基本介绍
MSP430f5437uart串口总结