嵌入式ARM系统代码固化的串口实现
嵌入式Linux系统串口和以太网编程

中国地质大学(北京) 实验报告课程名称:嵌入式系统实验名称:嵌入式Linux系统串口和以太网编程姓名:学号:班级:指导教师:曾**评分:实验时间: 2013.5实验题目:嵌入式Linux系统串口和以太网编程一、实验目的1、熟悉Linux环境2、掌握嵌入式开发的基本流程,培养解决问题的能力3、掌握Linux串口及以太网socket的应用程序开发4、自学嵌入式Linux中多线程编程基础二、实验内容本次实验通过编写服务器(开发板)与客户端(虚拟机ubuntu)上的应用程序,来实现服务器与客户端之间信息的透明转发,构成类似于聊天的功能。
该功能实现包括两个方面。
其一:服务器通过串口从终端(电脑键盘)上读取(read)数据,再通过网络(clifd)把读取到的数据发送到客户端,客户端在接收到数据后在显示器上打印出来;其二:客户端把数据通过网络发送到主机上,主机接收到数据后通过串口写到电脑终端软件(SecureCRT)进行显示。
实验流程图如下:图一:总体框架图三、基础知识1、掌握linux串口和以太网socket应用程序开发方法:串口配置: 打开串口,获得串口的使用句柄fd → 获取原先配置参数并进行保存→●设置波特率→❍设置奇偶校验位→⏹设置→☐设置停止位→☐设置最少接受字符和等待时间→❑设置数据位、无流控等相关参数→❒激活最新配置→♦结束时还原串口原先配置。
网络socket编程:服务器端: 创建一个socket→ bind(),给socket注册服务器端口地址→●listen(),开始监听已经绑定的端口,创建监听队列→❍accept(),返回一个新的socket,阻塞等待客户端client的连接→⏹ send(),recv()发送和接收数据→☐close(),关闭服务器。
客户端: 创建一个socket→ connect(),建立与服务器的连接→●send(),recv()发送和接收数据→❍☐close(),关闭客户端。
基于ARM实现的数据通信转换的研究

O 引言
数据链路是各 自动化 战术数据通信 系统, 它为部队各 单 位之间的实时战术数 据的交换提供 了单 向和双 向的数据链 。
实现炮 兵指挥所与 目标射击阵地之间的数字通信网络,实现 数据链路 的选择与通信 ,从 而适应我军信 息化 、数字化 、自
用计算机系统。 嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑
t p o oo r nf r d v c e w e C/ P n t ok i t ra ea d S r a o t i tr a e . c i v if r n r t c l t a s e e i e b te nT P I e w r n e f c n e i lp r n e f c K v rs m e dd S se ;A M C / P e i l P r e wod :E b d e y t m R ;T P I ;S r a o t
关 键词 : 嵌入 式 A M: C/P:串 口 R T PI
中图分类号 :T 3 . P 1 1 1 3
文献标识码 :A
文章编号 :1 7 — 7 2 (0 79 0 4 — 3 1 4 9 一 2 0 )— 0 5 0 6
A src: n t e ss e f a t le it cm a g ,o s r a i n sa in c i v a a c m u i a i n b C / P b t tI h y tm o r i lr s a p in be vt o t t o s a he e d t o m n c t o y T P I a
换设备通过 A 9 M R 系列的 3 位微处理器 ¥ C 4 0 2 3 2 1 对串行 口和 网卡数据协议进行转换和处理, 使接收到的串 口数据流转换 为包含T P I 协议可为 网络识别与传送的数据包, C/P 通过 网络 接 口设备发送 出去,并对来 自Pi N ̄数据帧进行判断,使 R 之转换为串行数据,送达响应的串口设备,实现串行 口数据 与 以太 网数据的相互转换 , 将传统串 1设备 升级为具有网络 3 接1 3的设备 。
基于ARM的嵌入式电梯控制系统通信技术的研究与实现

件 实 现 , 同 时 以 电梯 控 制 系 统 为 例 , 阐述 了 可 编 程 控 制 器 ( L ) PC 与 上 位 机 串行 通 信 的 实 现 及 通 信 软 件 的 编 制 。
关 键 词 串 口通 信 ARM Lco P C 电梯 控 制 系 统 l /s L
一
、
引言
行 适 当设 置就 可 以通 信 了。 下面 以 松 下 F 0可 编 程 控 制 器 为 例 说 P
|
收 发 和 移 位 等 操 作 时 CPU不 用 干 涉 ,相 对 查 询 法 能 提 高 CP 的 效 U 率 。 鉴 于 系 统 对 实 时 性 要 求 较 高
故 选 用 中 断 的 方 式 进 行 , 实 现 高 效 、 安 全 的 信 息 传 输 , 提 高 软 件
三、 基 于 嵌 入 式 操 作 系 统 u /s o 的串口通信方案设计 c
31 . 串口通信方式的选择
外 设 与 计 算 机 之 间 的 信 息 交 换 可 通 过 程 序 查 询 方 式 或 中 断 方 式 进 行 ,查 询 方 式 下 发 送 一 个 字 符 串 的 过 程 中 CP 不 能 去 做 其 他 U 事 情 ,绝 大 部 分 时 间 耗 费 在 循 环
的 目 的 。 在 此 首 先 探 讨 嵌 入 式 系
统 一P C 的 通 信 方 案 及 实 现 。 L
二、上位机的基本任务及其与 PC L 的连接
21 . 、上位机采用了基 于 AM的 R
22 . 、上位机与 PC的连接 L
上 位 机 与 PL 的 连 接 根 据 一 C
台 上 位 机 与 P C 通 信 数 量 的 不 同 L 分 为 1 1与 1: N 的 方 式 , 本 系 :
嵌入式linux串口应用程序编写流程

嵌入式linux串口应用程序编写流程嵌入式Linux系统提供了丰富的串口接口,可以通过串口与其他设备进行通信,这为开发嵌入式系统提供了很多可能性。
下面是编写嵌入式Linux串口应用程序的流程:1. 确定串口设备:首先要确定要使用的串口设备,可以使用命令`ls /dev/tty*`来查看系统中可用的串口设备列表。
根据需要选择合适的串口设备。
2. 打开串口设备:在Linux系统中,使用文件的方式来操作串口设备。
可以使用C语言中的open函数来打开串口设备文件,并返回串口设备的文件描述符。
例如:`int serial_fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);`。
其中,`O_RDWR`表示以读写模式打开串口设备,`O_NOCTTY`表示打开设备后不会成为该进程的控制终端,`O_NDELAY`表示非阻塞模式。
3. 配置串口参数:打开串口设备后,需要配置串口参数,包括波特率、数据位、停止位、校验位等。
可以使用C语言中的termios库来进行串口参数的配置。
例如:```cstruct termios serial_config;tcgetattr(serial_fd, &serial_config);cfsetispeed(&serial_config, B115200);cfsetospeed(&serial_config, B115200);serial_config.c_cflag |= CS8;serial_config.c_cflag &= ~PARENB;serial_config.c_cflag &= ~CSTOPB;tcsetattr(serial_fd, TCSANOW, &serial_config);```上述代码将波特率设置为115200,数据位设置为8位,无校验位,一个停止位。
串口扩展技术在嵌入式系统中的实现

( e gUnv ri fAeo a t s n to a t s e g,1 0 8 ) B ii iest o r n ui dAs n u i ,B ii jn y ca r c jn 0 3 0
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A3【—C SL X D [ — 。 HE T R Y I—
八 E Ⅳ /E O I A NT I NTB / 4 CS 巾D W / I OR I A NT I B NT , CS DT R DS R D CD R I
0 引 言
嵌 人 式 导 航 仪 中 使 用 Mo o oa 9 2 M X1 t r lr M 3 8 CPU ,该 芯 片 本 身 只 提 供 两 个 异 步 串 行 接 口 , 不 能 满 足 多 功 能 导 航 仪 附 加 的 GPS模 块 的 接 口 需 求 , 必 须 另 外 增 加 异 步 串 行 接 口 。一 般 的 设 计 方 法 是 利 用 通 用 IO 口 来 构 成 串 口 , 用 软 件 设 定 波 特 率 。 / 这 在 CP 不 繁 忙 的 情 况 下 比 较 适 用 , 但 是 当 通 信 U 的 实 时 性 要 求 较 高 时 ,需 要 通 过 扩 展 异 步 通 信 芯 片 来 实 现 高 速 串 行 通 信 。 使 用 异 步 通 信 芯 片 1 C5 2 6 5 可 以 同 时 实 现 扩 展 串行 口 和 并 行 口通 信 。
t
1 M 9 2 M X1和 GP 通 信 的 硬 38 S
件 设 计
M 9 2 M X1 1 C5 2和 GPS模 块 之 间 的 基 本 38 、 6 5
广州周立功单片机 ARM 嵌入式 HMI智能串口显示终端 使用说明

广州周立功单片机发展有限公司类别 内容关键词 串口显示终端、TFT 、HMI摘 要智能串口显示终端是一款通过简单串口操作实现人机交互的可视化接口图3.1 通信接口示意图图3.2 智能串口显示终端接口图3.3 PC DB9接口定义图3.4 智能显示终端坐标系示意图图3.5 16位色颜色调色板图5.1 软件主界面5.3 打开通信端口使用终端模拟软件之前先要打开通信端口,具体操作为:在系统控制区选择通信端口及相应的通信波特率,终端系统上电默认的通信波特率为115200bps,如图5.2所示,选择PC 的串口1,通信波特率为115200,然后点击“Open Port”按钮打开通信端口,若端口打开成功,则按钮左边的暗绿色LED变为纯绿色,高亮指示当前端口为打开状态,如图5.3所示。
图5.2 打开通信端口表示文本操作,图5.9 打开需要下载的图片其次,点击“Picture”选项表单中需要下载的文件(可以同时选择多个文件),使之为选中状态,然后点击“Send”按钮,如图5.10所示;接着,软件弹出下载图片的进度条,等待图片下载完成即可。
需要注意的是,由于图片较多时,下载图片数据可能需要一定的时间,在此过程中不能进行其他操作,所以需要耐心等待一下。
图5.11 等待图片下载完成2. 图片显示在功能面板区,切换到“ShowImg”选项页,便可对刚刚下载过的图片进行显示操作,操作方法为,点击表单中需要显示的图片,使之变为选中状态,然后点击表单左下角的“Show”按钮,则可以在下位机终端中显示对应的图片,如图5.12所示。
图5.16 添加字库文件图5.18 下载字库5.8.3 字库应用当字库下载完了以后,则可以通过文本显示命令(0x53、0x6E、0x54、0x6F、0x55)引用终端中6×8、6×12、8×16、12×24、16×32的ASCII码字库及12×12、16×16、24×24、32×32汉字库进行文本显示,其中6×12的ASCII码字库与12×12的汉字库在终端模拟软件中统一表示为“12*12 GBK”字库,8×16的ASCII码字库与16×16的汉字库在终端模拟软件中统一表示为“16*16 GBK”字库,12×24的ASCII码字库与24×24的汉字库在终端模拟软件中统一表示为“24*24 GB2312”字库,16×32的ASCII码字库与32×32的汉字库在终端模拟软件中统一表示为“32*32 GB2312”字库。
嵌入式系统中的接口与通信

嵌入式系统中的接口与通信当提到嵌入式系统时,我们常常会联想到各种智能设备,如智能手机、智能家居、汽车控制系统等。
而嵌入式系统的核心是通过接口与外部设备或其他嵌入式系统进行通信。
本文将探讨嵌入式系统中的接口与通信技术,包括串口通信、并口通信和无线通信。
一、串口通信串口通信是一种常见的嵌入式系统通信方式,其原理是通过发送和接收串行数据来实现设备之间的通信。
串口通信相对简单,常用于连接外部设备,如传感器、显示器等。
串口通信通常需要考虑以下要素:1. 波特率:波特率是指每秒传输的位数,常见的波特率有9600、115200等。
波特率越高,传输速率越快,但也容易出现错误。
2. 数据位:数据位定义了传输的二进制信息长度,一般为8位。
3. 停止位:停止位用于告知接收方该接收位数已经传输完毕,一般为1位。
4. 校验位:校验位用于检验数据在传输过程中是否发生错误。
常见的串口通信协议有RS-232和RS-485。
二、并口通信并口通信是一种通过并行传输数据的通信方式。
与串口通信相比,它具有更高的传输速度和稳定性。
然而,并口通信的接线相对复杂,不如串口通信灵活。
并口通信主要有以下要素:1. 数据线:并口通信使用多条数据线来同时传输数据,一般为8或16条。
2. 时钟线:时钟线用于同步数据传输,确保发送方和接收方在相同时间进行数据交换。
3. 控制线:控制线用于传输命令和控制信号,如读写信号、使能信号等。
并口通信常用于连接打印机、扫描仪等外部设备。
三、无线通信随着无线技术的发展,嵌入式系统中的无线通信得到了广泛应用。
无线通信可以提供更大的灵活性和便捷性,常用于连接移动设备、远程监测等。
无线通信主要有以下几种技术:1. 蓝牙:蓝牙是一种短距离无线通信技术,适用于连接手机、耳机、键盘等设备。
2. Wi-Fi:Wi-Fi是一种局域网无线通信技术,适用于连接电脑、智能家居等设备。
3. ZigBee:ZigBee是一种低功耗无线通信技术,适用于物联网设备、传感器网络等。
ARM嵌入式实验报告

选择工程模板为 ARM 可执行映象(ARM Executable Image)或 Thumb 可执行映象 (Thumb Executable Image),或 Thumb、ARM 交织映象(Thumb ARM Interworking Image), 然后在【Location】项选择项目存放途径,并在【Project name】项输入项目名称,点 击【确定】按钮即可建立相应工程。
void UART0_SendStr(uint8 const *str)
{ while(1)
{ if( *str == '\0' ) break;
UART0_SendByte(*str++);
// 发送数据
}
}
/**************************************************************************
; 功能 实现两个寄存器相加
; 说明 使用 ARMulate 软件仿真调试
AREA Example1,CODE,READONLY ; 声明代码段 Example1
ENTRY
; 标识程序入口
CODE32
; 声明 32 位 ARM 指令
START MOV R0,#0
; 设置参数
MOV R1,#10
LOOP BL ADD_SUB
; 调用子程序 ADD_SUB
B
LOOP
; 跳转到 LOOP
ADD_SUB ADDS R0,R0,R1 MOV PC,LR
; R0 = R0 + R1 ; 子程序返回
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Main函数功能主要包括接收串口数据、解析映 像文件及写入外部Flash,如图3所示。串口函数主 要由init_sio()、 init_val()和send_data()组成。函 数init_sio()用于对串口通信参数的设置:波特率, 57 600 b/s;奇偶校验,无;数据位,8位;停止 位,1位。init_val()是对接收到的数据进行转存, 为了提高接收速率,把接收到的数据先暂存到外部 SRAM中。如果程序量较小也可以选择暂存到芯片 内部的RAM(64 KB)中,等接收完毕后再对其进 行解析。send_data()用于向串口回送烧写工作的 信息。
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硬件连接如图1所示,arm开发板一方面通过 串口与PC机连接,另一方面通过20针IDC宽带线 与仿真器相连,再由仿真器通过25针并口插座与 PC机的LPT口相连。开发板通电后即可进行烧写 工作。 arm开发板与PC机的连接 开发板与PC arm开发板与PC机训机构
其中,0x10000000是ml7338内部RAM的起始 地址,编译完成后生成loader.axf文件。 需要注意的是,要固化的代码应转化为SRecord文 件。可在编译器下arm fromELF﹥Output format中选 择Motorola 32 bit Hex,或者使用以下编译语句处理: >fromelfnodebug filename.axfm32 filename.txt 以上两种方式都将产生SRecord文件。通过仿真器 把烧写程序下载到ml7338的内部RAM中,运行后即可 固化PC端通过串口工具发送过来的应用程序代码。固 化完成后拔掉仿真器,当系统复位或上电后Flash存储 器被映射到起始地址0x0处,装入的可执行映像文件即 可得到执行。
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向Flash存储器的特定寄存器写入地址和数据命令,就 可对Flash存储器进行烧写、擦除等操作。编程指令只能 使“1”变为“0”,而擦除命令则可使“0”变为“1”,因此正确的操 作顺序是先擦除、后编程。当Flash被擦除后读出的数据 应为0xff。写指令编程如下:
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前言 1 烧写原理及过程 2 监控程序的设计 2.1 启动代码设计 arm处理器的 处理器的7 arm处理器的7种运行模式 2.2 烧写主程序设计 2.3 编译与执行 结语
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其中,SID表示当前记录的类型,常见的有S0、S1、 S5和S9等,各个类型代表的意义不同,如S9所在语句 表示文件的结束;数据长度代表本句后面数据的长度; 地址的字节数会因不同的S记录而异,一般为2字节,表 示的是后面的数据在存储器中的地址。 一个S记录的长度不会超过78字节,所以每次读数 据的长度设为78字节,通过判断文件类型(如S3为 0x5333)的标志位来确定一个S记录的开始。解析过 程就是根据SID确定数据长度,截取数据部分,传递要 写入Flash中的地址。 最后一步就是如何将数据写入Flash。不同类型 Flash存储器的编程与擦除指令也不太一样。本系统使 用的是Hyundai公司生产的HY29LV160。
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本文所写的烧写程序虽然是针对小灵通芯片 ml7338的,但是已经把它拓展到了基于ARM的32 位嵌入式系统,开发人员只需对框架略做修改即可 编写自己的烧写程序。整个系统采用arm汇编语言 和C语言开发,因此可以方便地移植,而且对编写基 于网口的监控程序也具有重要的参考价值。
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表1 arm处理器的7种运行模式
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堆栈初始化程序如下: InitStack MOVr0,lr;保存返回地址 MOV r1,#Mode_SVC:OR:I_Bit:OR:F_Bit;设置管 理模式堆栈 MSRcpsr_c, r1 LDRr13, =SVC_STACK MOVpc,r0;子程序返回 系统硬件初始化包括设置外部存储器的类型、数据 位宽度等,完成之后即可通过“B Main”语句跳转到C语 言主程序。与LDR指令相比,虽然跳转范围小,但是32 MB的地址空间跳转足以满足程序需要,而且运行得更 快。
早期的嵌入式程序采用“编程—烧写—修改—烧写”的开 发模式,大量的时间消耗在重复烧写芯片上,增加了开发成 本和研发周期。 之后发展到仿真器阶段,虽然简化了开发模式,但是 由于仿真器与arm芯片的兼容性等因素,经常会发生程序在 仿真器上能正确运行,但是固化之后运行却出现问题的情况。 程序的固化是软件开发过程中重要的一环,一般可通过 JATG口、网口及串口等进行烧写。相比之下,串口实现更 为便捷,更值得推广。笔者在开发1C1T小灵通中继站的过程 中,通过编制烧写程序,利用串口将编译后的目标代码发送 给 ARM处理器;由arm处理器内部的监控程序将目标代码 写入片外Flash,实现程序的在线烧写。这样不仅简化了电 路设计,而且降低了开发成本,缩短了开发时间。
应在每个单元烧写命令发出后进行检测,以保证前一个单元烧写结束后再进 行下一个存储单元的烧写,当然也可采用延时等待的方法进行连续的烧写。
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由于日本OKI公司的小灵通芯片ml7338是基于 ARM7TDMI核,所以系统采用arm集成开发调试环境 ADS1.2,使用TechorICE仿真器。具体编译语句如下:
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2.1 启动代码设计 实现串口烧写的监控程序包括ARM启动代码、串口通信代码 和Flash烧写代码3部分。ARM启动代码是整个程序运行的入口点, 完成arm系统正常运行所必需的简单初始化,然后把系统控制权 交给操作系统或者高级语言编写的监控程序。由于启动代码直接 对SoC内核和硬件控制器进行编程,因此必须采用汇编语言。 启动代码包括异常向量表的定义、各种模式的堆栈初始化、 系统硬件初始化、程序运行环境初始化,最后跳转到用户C语言主 程序。当系统上电或复位后首先会从逻辑地址0x0处执行。 arm处理器有7种运行模式,如表1所列。每一种模式都有独 立的堆栈指针寄存器(SP),因此对使用的模式都要给堆栈指针 寄存器SP定义堆栈地址。改变状态寄存器(CPSR)内的状态位, 使处理器切换到不同模式,然后给SP赋值就可以实现堆栈的初始 化。当然,堆栈的大小视需要而定。
图1 arm开发板与PC机的连接
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如图2所示,代码固化分2 个步骤进行。第1 步,如虚线一所示,监控程序的映像通过仿真器下 载到arm的内部RAM中运行,用户可以在主机端用 超级终端或者其他串口调试工具与开发板通信。第 2步,将应用程序的可执行代码通过串口发送,如 虚线二所示,此时内部RAM里的监控程序就会接收 并把它烧写到Flash中。 代码烧写原理
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下一步就是要对映像文件进行解析并正确地写入外部 Flash中。嵌入式程序通过编译器生成的映像文件是elf格 式的axf文件,里面有文件头、段信息等信息,不能直接 烧录,一般将它转化为bin或者hex文件。这里将嵌入式 程序编译成SRecord十六进制文件。这是一种Motorola SRecord Motorola 公司推出的标准文件格式,用来将数据从PC机传送到目 标平台Flash,在嵌入式开发中广为应用。SRecord文件 格式如下: