uCOSII的嵌入式串口通信模块设计
uCOS-II的嵌入式串口通信模块设计
在嵌入式应用中，使用RTOS的主要原因是为了提高系
统的可靠性，其次是提高开发效率、缩短开发周期。uCOS-II是一个占先式实时多任务内核，使用对象是嵌
入式系统，对源代码适当裁减，很容易移植到8~32位不同框架的微处理器上。但uCOS-II仅是一个实时内核，
它不像其他实时操作系统(如嵌入式Linux)那样提供给
用户一些API函数接口。在uCOS-II实时内核下，对外设的访问接口没有统一完善，有很多工作需要用户自己去
完成。串口通信是单片机测控系统的重要组成部分，异
步串行口是一个比较简单又很具代表性的中断驱动外设。本文以单片机中的串口为例，介绍uCOS—II下编
写中断服务程序以及外设驱动程序的一般思路。
1 uCOS-II的中断处理及51系列单片机中断系统分析 uCOS-II中断服务程序(ISR)一般用汇编语言编写。
以下是中断服务程序的步骤。
保存全部CPU寄存器；调用OSIntEnter()或OSIntNesting(全局变量)直接加1；
执行用户代码做中断服务；
调用OSIntExit()；
恢复所有CPU寄存器；
执行中断返回指令。
uCOS-II提供两个ISR与内核接口函数；OSIntEnter （）和OSIntExit（）。OSIntEnter（）通知uCOS-II核，中断服务程序开始了。事实上，此函数做的工作是把一
个全局变量OSIntNesting加1，此中断嵌套计数器可以
确保所有中断处理完成后再做任务调度。另一个接口函
数OSIntExit（）则通知内核，中断服务已结束。根据相应情况，退回被中断点（可能是一个任务或者是被嵌套的中断服务程序）或由内核作任务调度。
用户编写的ISR必须被安装到某一位置，以便中断
发生后，CPU根据相应的中断号运行准确的服务程序。
许多实时操作系统都提供了安装和卸载中断服务程序的API接口函数，但uCOS-II内核没有提供类似的接口函数，需要用户在对CPU的移植中自己实现。这些接口函数与
具体的硬件环境有关，接下来以51单片机下的中断处理对此详细说明。
51单片机的中断基本过程如下：CPU在每个机器周
期的S5P2时刻采样中断标志，而在下一指令周期将对采样的中断进行查询。如果有中断请求，则按照优先级高
低的原则进行处理。响应中断时，先置相应的优先级激
活触发器于相应位，封锁同级或低级中断，然后根据中
断源类别，在硬件控制下，将中断地址压入堆栈，并转
向相应的中断向量入口单元。通常在入口单元处放一跳
转指令，转向执行中断服务程序．当执行中断返回指令RETI时，把响应中断时所置位的优先级激活触发器清零后，从堆栈中弹出被保护的断点地址，装入程序计数器PC，CPU返回原来被中断处继续执行程序。
在移植的过程中，采用Keil C51作为编译环境。
Keil C5l集成C编译和汇编器。中断子程序用汇编语言
编写，放到移植uCOS-II后的OS_CPU_A.ASM汇编文件中。下面是以串行口中断为例的移植中断服务子程序代码。
CSEGAT0023H ；串口中断响应入口地址
LJMPSerialISR；转移到串口中断子程序入口地址
RSEG？PR?SeriallSR？OS_CPU_A
SerialISR：
USINGO
CLR EA ；先关中断，以防中断嵌套
PUSHALL ；已定义的压栈宏，用于将
；CPU寄存器的值压入堆栈
LCALL_?OSIntEnter ；监视中断嵌套
LCALL_?Serial ；串口中断服务程序
LCALL_?OSintExlt
SETBEA
POPALL；已定义的出栈宏，将CPU寄存器的值出栈
RETI
2 串口驱动程序
笔者已在5l单片机上成功移植了uCOS-II内核，移植过程在此不再讨论。这里重点分析uC0S—II内
核下串口驱动程序编写。
由于串行设备存在外设处理速度和CPU速度不匹配
的问题，所以需要一个缓冲区．向串口发送数据时，只
要把数据写到缓冲区中，然后由串口逐个取出往外发。
从串口接收数据时，往往等收到若干个字节后才需要
CPU进行处理，所以这些预收的数据可以先存于缓冲区中。实际上，单片机的异步串口中只有两个相互独立、
地址相同的接收、发送缓冲寄存器SBUF。在实际应用中，需要从内存中开辟两个缓冲区，分别为接收缓冲区和发
送缓冲区。这里把缓冲区定义为环形队列的数据结构。
uCOS-II内核提供了信号量作为通信和同步的机制，引入数据接收信号量、数据发送信号量分别对缓冲区两
端的操作进行同步。串口的操作模式如下：用户任务想写，但缓冲区满时，在信号量上睡眠，让CPU运行别的
任务，待ISR从缓冲区读走数据后唤醒此睡眠的任务；同样，用户任务想读，但缓冲区空时，也可以在信号量上睡眠，待外部设备有数据来了再唤醒。由于uCOS-II 的信号量提供了超时等待机制，串口当然也具有超时读写能力。
图1是带缓冲区和信号量的串口接收示意图。数据接收信号量初始化为0，表示在环形缓冲区中无数据。
接收中断到来后，ISR从UART的接收缓冲器SBUF中读入接收的字节(②)，放入接收缓冲区(③)，然后通过接收信号量唤醒用户任务端的读操作(④、①)。在整个过程中，可以查询记录缓冲区中当前字节数的变量值，此变量表明接收缓冲区是否已满。UART收到数据并触发了接收中断，但如果此时缓冲区是满的，那么放弃收到
的字符。缓冲区的大小应合理设置，降低数据丢失的可能性，又要避免存储空间的浪费。
图2为带环形缓冲区和超时信号量的串口发送示意图。发送信号量初始值设为发送缓冲区的大小，表示缓冲区已空，并且关闭发送中断。发送数据时，用户任务在信号量上等待(①)。如果发送缓冲区未满，用户任务向发送缓冲区中写入数据(②)。如果写入的是发送缓冲区中的第一个字节，则允许发送中断(②)。然后，发送ISR从发送缓冲区中取出最早写入的字节输出至
UART(④)，这个操作又触发了下一次的发送中断，如此循环直到发送缓冲区中最后一个字节被取走，重新关闭发送中断。在ISR向UART输出的同时，给信号量发信号(⑤)，发送任务据此信号量计数值来了解发送缓冲区中是否有空间。
3 串口通信模块的设计
每个串行端口有两个环状队列缓冲区，同时有两个
信号量：一个用来指示接收字节，另一个用来指示发送
字节。每个环状缓冲区有以下四个要素：
存储数据(INT8U数组)；
包含环状缓冲区字节数的计数器；
环状缓冲区中指向将被放置的下一字节的指针；
环状缓冲区中指向被取出的下一字节的指针。
图3是接收数据软件模块的流程图。SerialGetehar （）用来获取接收到的数据，如果缓冲区已空时将任务挂起，接收到字节时，任务将被唤醒，同时从串行口接收
字节。SerialPutRxChar()用来将接收的字节放到缓冲区中，如果接收缓冲区已满，则该字节被丢弃。当字节插
入到缓冲区中，SerialPutRxChar()通知数据接收信号量，使之将数据己到的消息传达给所有等待的任务。为防止
挂起应用任务，可以通过调用 SceiallsEmPty()去发现
环状队列中是否有字节。
图4是发送数据模块的流程图。当需要发送数据给串行端口时，SerialPurChar()等待信号量在初始化发送信号量时应该初始为缓冲区的大小。因此，当缓冲区中没有更多空间时，SerialPutChar()就挂起任务，只要UART再次发送字节，挂起任务就将恢复。SerialGctChar()被中断服务程序调用，如果发送缓冲区至少还有一个字节，Seri-a1GetChar()就返回一个从缓冲区发送的字节。如果缓冲区己空，则SerialGetChar()返回Null，这将使调用停止进一步的发送中断，一直到有数据发送为止。
4 异步串行通信的接口函数
应用任务可以通过如下的几个函数来控制和访问UART：SerialCfgPort()、SerialGetChar()、
SerialInit()、SerialIsEmpty()、SerialIsFull()和SerialPutChar()。
SerialCfgPort()用于建立串行端口的特征，在为指定端口调用其他服务前，必须先调用该函数，包括确定
波特率、比特数、奇偶校验和停止位等。
SerialGetChar()使应用程序从接收数据的环状缓冲区中取出数据。
SerialInit()用于初始化整个串口软件模块，且必须在该模块提供的其他任何服务前调用。SeriallInit()将环状缓冲区计数器的字节数清零，并初始化每个环状缓冲区的IN和OUT指针，指向数据存储区的开始处。数据接收信号量初始化为0，表示在环状缓冲区无数据。用传送缓冲区大小初始化数据传送信号量，表示缓冲区已空。
SerialIsEmpty()允许应用程序确定是否有字节从串口接收进来。本函数允许在无数据时避免将任务挂起。 SerialIsFull()允许应用程序确定传送环状缓冲区的状态，本函数可以在缓冲区已满时避免将任务挂起。 SerialPutChar()允许应用程序向一个串行端口发送数据。
结语
该串口通信模块充分利用了实时内核的任务调度功能和信号量机制，系统软件模块化，可读性增强，便于修改和移植，其设计思路和方法可以很好的应用在多种情况下的测控系统中，系统的扩展方便，具有一定的借鉴作用。该串口通信模块已作为某铁路供水远程控制终
端的一部分，运行稳定，提高了整个系统的运行效率和实时性。
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 -
cc2530串口UART0通信实验(20200627130016)
/********************* 头文件*************************************************/ #include 《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。 (9)选择【Project】->【Debug】，启动AXD进行JTAG仿真调试。 (10)全速运行程序，程序将会在main.c的主函数中停止(因为main函数起始处默认设置有断点)。 (11)可以单步运行程序，可以设置/取消断点，或者全速运行程序，停止程序运行，在超级终端上观察任务0和任务1的打印结果。 五、实验结论与思考题(手写，打印无效)： 1、如果任务0删除语句“OSSemPost(UART0_Sem);”，那么程序还能完全正常无误运行么？如果发生异常会出现什么现象？ 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。 USART 串口通讯-存储池方式 【实验目的】 学习USART的特性及功能 学习USART 串口通讯的使用 【实验原理】 1. USART介绍 通用同步异步收发器(USART)提供了一种灵活的方法与使用工业标准NRZ异步串行 数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。它支持同步单向通信和半双工单线通信，也支持LIN(局部互连网)，智能卡协议和IrDA(红外数据组织)SIR ENDEC规范，以及调制解调器(CTS/RTS)操作。它还允许多处理器通信。使用多缓冲器配置的DMA方式，可以实现高速数据通信。 2. USART特性 全双工的，异步通信 标准格式 分数波特率发生器系统 ─发送和接收共用的可编程波特率，最高达 4.5Mbits/s 可编程数据字长度(8位或9位) 可配置的停止位-支持1或2个停止位 LIN主发送同步断开符的能力以及LIN从检测断开符的能力 ─当USART硬件配置成LIN时，生成13位断开符；检测10/11位断开符发送方为同步传输提供时钟 编码器解码器 ─在正常模式下支持3/16位的持续时间 智能卡模拟功能 ─智能卡接口支持ISO7816-3标准里定义的异步智能卡协议 ─智能卡用到的0.5和 1.5个停止位 单线半双工通信 可配置的使用DMA的多缓冲器通信 ─在SRAM里利用集中式DMA缓冲接收/发送字节 单独的发送器和接收器使能位 检测标志 ─接收缓冲器满 ─发送缓冲器空 ─传输结束标志 校验控制 ─发送校验位 ─对接收数据进行校验 四个错误检测标志 ─溢出错误通用同步异步收发器(USART) ─噪音错误 ─帧错误 实验六串行口通信实验 一、实验内容 实验板上有RS-232接口，将该接口与PC机的串口连接，可以实现单片机与PC机的串行通信，进行双向数据传输。本实验要求当PC机向实验板发送的数字在实验板上显示,按实验板键盘输入的数字在PC机上显示，并用串口助手工具软件进行调试。 二、实验目的 掌握单片机串行口工作原理，单片机串行口与PC机的通信工作原理及编程方法。 三、实验原理 51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通信。进行串行通讯信要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平(-5～-15V为1，+5～+15V为0)，而单片机的串口是TTL电平(大于+2.4V为1，小于- 0.7V为0)，两者之间必须有一个电平转换电路实现RS232电平与TTL电平的相互转换。 为了能够在PC机上看到单片机发出的数据，我们必须借助一个Windows软件进行观察，这里我们可以使用免费的串口调试程序SSCOM32或Windows的超级终端。 单片机串行接口有两个控制寄存器：SCON和PCON。串行口工作在方式0时，可通过外接移位寄存器实现串并行转换。在这种方式下，数据为8位，只能从RXD端输入输出，TXD端用于输出移位同步时钟信号，其波特率固定为振荡频率的1/12。由软件置位串行控制寄存器(SCON)的REN位后才能启动，串行接收，在CPU将数据写入SBUF寄存器后，立即启动发送。待8位数据输完后，硬件将SCON寄存器的T1位置1，必须由软件清零。 单片机与PC机通信时，其硬件接口技术主要是电平转换、控制接口设计和远近通信接口的不同处理技术。在DOS操作环境下，要实现单片机与微机的通信，只要直接对微机接口的通信芯片8250进行口地址操作即可。WINDOWS的环境下，由于系统硬件的无关性，不再允许用户直接操作串口地址。如果用户要进行串行通信，可以调用WINDOWS的API 应用程序接口函数，但其使用较为复杂，可以使用KEILC的通信控件解决这一问题。 四、实验电路 [参考学习板说明书P27] 实验报告-实验一IAR串口通信 以下是为大家整理的实验报告-实验一IAR串口通信的相关范文，本文关键词为实验,报告,IAR,串口,通信,实验,平台,使用,串口,通信，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在综合文库中查看更多范文。 实验一平台使用及串口通信 本次实验报告在下课后3天内上交！一、实验目的 (1)了解物联网实验 (2)箱熟悉IAR开发平台 (3)能够读懂原理图中有关传感器的接口电路(4)能够建工程项目并编写程序(5)掌握串口通信 二、实验设备 仿真器1台，gec_cc2530板1块，usb连接线1根。 三、实验内容 使用cc2530通过uART接收控制命令，完成LeD的控制。 四、实验代码 完善红色注释部分代码： #include#include #defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar #defineRLeDp1_0#definegLeDp1_1#defineYLeDp1_4 voidinituART0(void); ucharRecdata[3]=%ucharRxTxflag=1; uchartemp; uintdatanumber=0;uintstringlen; /*******************************@brief串口（uART0)初始化******************************/voidinituART0(void){ cLKconcmD//设置系统时钟源为32mhZ晶振while(cLKconsTA//等待晶振稳定 cLKconcmD//设置系统主时钟频率为32mhZpeRcFg=0x00;//位置1p0口p0seL=0x3c;//p0用作串口 嵌入式UART接口模块的设计 引言 在计算机的数据通信中，外设一般不能与计算机直接相连，它们之间的信息交换主要存在以下问题： （1）速度不匹配。外设的工作速度和计算机的工作速度不一样，而且外设之间的工作速度差异也比较大。 （2）数据格式不匹配。不同的外设在进行信息存储和处理时的数据格式可能不同，例如最基本的数据格式可分为并行数据和串行数据。 （3）信息类型不匹配。不同的外设可能采用不同类型的型号，有些是模拟信号，有些是数字信号，因此采用的处理方式也不同。 为了解决外设和计算机之间的信息交换问题，即需要设计一个信息交换的中间环节接口。UART控制器是最常用的接口。 通用异步收发器（UniversalAsynchrONousReceiv2er/Transmitter,UART）是辅助计算机与串行设备之间的通信，作为RS232通信接口的一个重要的部分，目前大部分的处理器都集成了UART。 1 UART的数据格式 UART的数据传输格式。 图1 UART的数据传输格式 由于数字图像亚像素在计算机中是用8位二进制表示，因此UART传输的有效数据位为8位。传输线在空闲时为高电平，因此有效数据流的开始位设为0。 接着传输8位有效数据位，先从最低位开始传送。奇偶检验位可以设置为奇检验、偶校验或者不设置校验位，由于本系统使用的传输速率不高，为了加快开发进程，减少电路面积，因此没有设计奇偶检验模块，数据流中不设奇偶检验位。最后停止位为高电平。 2 UART的基本结构 设计的UART主要由UART内核、信号检测器、移位寄存器移位寄存器、波特率发生器和计数器组成，。 图2 UART基本结构 UART各个功能模块的功能如下文所述。 2.1 信号检测器模块 信号检测器用于对RS232的输入信号进行实时监测，一旦发现新的数据则立即通知UART 内核。信号检测器的仿真波形。 图3 信号检测器仿真波形图 其中，RxD第一次为低时，new_data信号阐述输出，之后RxD又变低，但由于信号检测器处于锁定状态，所以new_data信号并没有输出；最后，reset_n信号将信号检测器复位，RxD再次变低时，new_data又有输出。可见信号检测器的实现完全正确，其功能完全符合设计要求。 2.2 移位寄存器模块 移位寄存器模块的作用是存储输入或者输出数据。 当UART接收RS232输入时，移位寄存器在波特率模式下采集RS232输入信号，且保存结果；当进行RS232输出时，UART内核首先将数据加载到移位寄存器内，再使移位寄存器在波特率模式下将数据输出到RS232输出端口上。移位寄存器的仿真波形图。关键字：嵌入式嵌 天津电子信息职业技术学院 嵌入式软件编程》课程报告 课程名称：基于linux 的嵌入式串口通信 课程代码：115229 姓名：甘琦 学号：48 专业：物联网应用技术 班级：物联S14-1 完成时间：2016 年10 月28 日 目录 摘要 (1) 前言 (2) 一、嵌入式串口通信概述 (2) 1.1嵌入式串口通信的原理 (2) 1.2嵌入式串口通信的开发工具 (2) 1.2.1 ............................................................. CC2530 功耗 2 1.2.2........................................................... ARM 简介 3 1.2.3................................................................ L inux 系统简介 3 1.3嵌入式串口通信的基本任务 (4) 1.4嵌入式串口通信协议及实现 (4) 二、RS-232C 标准 (5) 2.1引脚定义 (5) 2.2字符（帧）格式 (6) 2.3握手协议 (8) 2.4双机互连方式 (9) 2.4.1无硬件握手情况 (9) 2.4.2 .................................................................. DTR 和DSR握手情况9 三、嵌入式串口驱动程序设计 (10) 3.1嵌入式串口操作需要的头文件 (10) 3.2打开串口 (10) 3.3串口设置 (11) 3.4串口读写 (13) 3.5关闭串口 (14) 四、源程流程图 (15) 五、源程序代码 (15) 总结 (19) 实验三双机通信实验 一、实验目的 UART 串行通信接口技术应用 二、实验实现的功能 用两片核心板之间实现串行通信，将按键信息互发到对方数码管显示。 三、系统硬件设计 （１）单片机的最小系统部分 （２）电源部分 （３）人机界面部分 数码管部分按键部分 （４）串口通信部分 四、系统软件设计 #include sbit L1=P0^5; sbit L2=P0^6; sbit L3=P0^7; uint m=0,i=0,j; uchar temp,prt; /***y延时函数***/ void delay(uint k) { uint i,j; //定义局部变量ij for(i=0;i { m=1; //KEY1键按下 return(m); } if(H2==0) { m=4; //KEY4键按下 return(m); } } } if(L2==0) { delay(5); if (L2==0) { L2=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=2; //KEY2键按下 return(m); } if(H2==0) { m=5; //KEY5键按下 return(m); } } } if(L3==0) { delay(5); if (L3==0) { L3=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=3; //KEY3键按下 实验八、UART串口通信实验 一、实验目的 1. 了解RS232通信接口的基本原理； 2. 熟悉通信接口芯片（TL16C550C）在DSP I/O空间寄存器的地址映射 及工作原理； 3．了解异步通信中串口模式选择、设置数据传输格式、设置波特率、建立连接、传输数据和断开连接等功能。 二、实验设备 1. 集成开发环境CCS 2. 实验开发板TMS320VC5402DSK、RS232接口电缆线及附件 3．程序“串口调试程序v2.2.exe” 三、实验内容及步骤 实验操作流程参照前面实验。 1 在汇编环境调试Uart：(实现字符或文件的发送和回发功能) a. 实验代码main.s54、uartasm.cmd和uart_init.s54、dsp_init.s54 以及uartasm.h54，c5402_dsk.gel(说明同前)。 b. 串口调试程序“串口调试程序v2.2.exe” , 汇编调试中Build option设置情况与CODEC实验中的汇编调试设置及出错情况相同。 c. 程序文件介绍： 1）“uart.h54”定义了一些寄存器的地址以及函数类型。 2）“dsp_init.s54”与dsp工作有关的寄存器ST1、PMST、IMR、IFR和SWWSR，并且清除INTM位以及设定时钟模式。 3）“uart_init.s54”先检测UART模块是否工作正常，然后设定UART模块的寄存器，如CNTL1、CNTL2、LCR、MSB&LSB（设定波特率）、FCR、IER 等。 4）“main.s54”主程序查看标志位，检测是否UART存在有效接收数据。若有，则执行一定的处理，包括亮LED以及将接收的数据从UART回发。 d. 执行程序时，只要发送数据时，可在串口调试程序的接收窗口立即看到回发的数据。 e. 程序中UART工作参数设置如下： 1）波特率9600(或更低)、无数据校验、字符长度8比特、停止位1、 天津电子信息职业技术学院《嵌入式软件编程》课程报告 课程名称：基于linux的嵌入式串口通信 课程代码：115229 姓名：甘琦 学号：48 专业：物联网应用技术 班级：物联S14-1 完成时间：2016 年10 月28日 目录 摘要 (1) 前言 (2) 一、嵌入式串口通信概述 (2) 1.1 嵌入式串口通信的原理 (2) 1.2 嵌入式串口通信的开发工具 (2) 1.2.1 CC2530功耗 (2) 1.2.2 ARM简介 (3) 1.2.3 Linux系统简介 (3) 1.3 嵌入式串口通信的基本任务 (4) 1.4嵌入式串口通信协议及实现 (4) 二、 RS-232C标准 (5) 2.1引脚定义 (5) 2.2 字符（帧）格式 (6) 2.3握手协议 (8) 2.4 双机互连方式 (9) 2.4.1无硬件握手情况 (9) 2.4.2 DTR和DSR握手情况 (9) 三、嵌入式串口驱动程序设计 (10) 3.1 嵌入式串口操作需要的头文件 (10) 3.2 打开串口 (10) 3.3 串口设置 (11) 3.4 串口读写 (13) 3.5 关闭串口 (14) 四、源程流程图 (15) 五、源程序代码 (15) 总结 (19) 摘要 随着Internet的发展和后PC时代的到来，嵌入式系统以其可靠性强、体积小、专用性、成本低等特性得到日益广泛的应用。目前嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一。与此同时，一个独立的嵌入式系统的功能缺陷也逐渐暴露出来。新一代嵌入计算系统的功能集成和应用模式使之迅速向网络化嵌入计算的方向发展，标准和统一的TCP/IP通信协议是独立于任何厂家的硬件的，因此嵌入环境下的实时网络通信成为嵌入计算技术研究的重点和热点。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。 关键词：嵌入式串口通信 2410F 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 」o gic_1164.all; end uart; architecture behav of uart is en tity uart is port(clk : in std_logic; rst_n: in std 」o gic --系统时钟 --复位信号 rs232_rx: in std 」o gic rs232_tx: out std 」o gic --RS232接收数据信号； --RS232发送数据信号;）; use ieee.std_logic_ un sig ned.all; 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 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。 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 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 《 APM串口实验》 实验报告 课程名称：嵌入式微处理器技术 班级：电信 0901 姓名： 地点：嵌入式系统基础实训室 指导教师：王瑾 ARM的串行口实验 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CPU 利用串口通讯的方法。 二、实验内容 学习串行通讯原理，了解串行通讯控制器，阅读ARM 芯片文档，掌握ARM 的UART 相关寄存器的功能，熟悉ARM 系统硬件的UART 相关接口。编程实现ARM 和计算机实现串行通讯： ARM 监视串行口，将接收到的字符再发送给串口（计算机与开发平台是通过超级终端通讯的），即按PC 键盘通过超级终端发送数据，开发平台将接收到的数据再返送给PC，在 超级终端上显示。 三、预备知识 1、1．用ARM SDT 2.5或ADS1.2 集成开发环境，编写和调试程序的基本过程。 2、2．ARM 应用程序的框架结构。 3、3．了解串行总线 四、实验设备及工具 硬件：ARM嵌入式开发平台、用于ARM7TDMI 的JTAG 仿真器、PC机Pentium100 以上、串口线。 软件：PC 机操作系统win98、Win2000 或WinXP 、ARM SDT 2.51 或ADS1.2 集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。 五、实验原理及说明 1．异步串行I／O 异步串行方式是将传输数据的每个字符一位接一位(例如先低位、后高位地传送。数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行I／O 可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字符。为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。在微型计算机中大量使用异步串行I／O 方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。但是由于每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间，因此效率较低。 图2-1 串行通信字符格式 图2-1 给出异步串行通信中一个字符的传送格式。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， 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11101班学号（2位）学生姓名：石春波 指导教师：王丽娟 完成时间：2014年6月5日 报告成绩： 湖南文理学院制 嵌入式Linux 系统的串口通信研究 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。 关键字：嵌入式系统，串口通信，Linux系统 目录 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 -嵌入式系统实验报告-串行通信实验
UART串口通信设计实例
嵌入式_USART 串口通讯
串行口通信实验 单片机实验报告
实验报告-实验一IAR串口通信
嵌入式UART接口模块的设计
基于linux的嵌入式串口通信
串口通信实验报告全版.doc
dsp实验-UART串口通信实验
基于linux的嵌入式串口通信
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