一、UART原理說明

通用異步收發(fā)器簡稱UART，用來傳輸串行數(shù)據(jù)。

發(fā)送數(shù)據(jù)時，CPU將并行數(shù)據(jù)寫入UART，UART按照一定的格式在一根電線上串行發(fā)出。

接收數(shù)據(jù)時，CPU檢測另一根電線上的信號，講串行收集放在緩沖區(qū)中，CPU即可讀取UART獲得這些數(shù)據(jù)。

UART之間通過全雙工方式傳輸數(shù)據(jù)，最簡單只有三根線TxD（發(fā)送數(shù)據(jù)），RxD（接收數(shù)據(jù)），GnD（雙方參考電平），連線如下圖所示。

（ＰＳ：單工、半雙工、全雙工 

單工數(shù)據(jù)傳輸只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個方向上傳輸；

半雙工數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個方向上傳輸,但是,在某一時刻,只允許數(shù)據(jù)在一個方向上傳輸,它實(shí)際上是一種切換方向的單工通信；

全雙工數(shù)據(jù)通信允許數(shù)據(jù)同時在兩個方向上傳輸,因此,全雙工通信是兩個單工通信方式的結(jié)合,它要求發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備都有獨(dú)立的接收和發(fā)送能力）

硬件連接圖如下：

UART使用標(biāo)準(zhǔn)的TTL/CMOS邏輯電平（0~5V 、0~3V、 0~2.5V 或 0~1.8V）來表示數(shù)據(jù) ，高電平表示1，低電平表示0。

為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)的抗干擾能力、提高傳輸長度，通常將TTL/CMOS邏輯電平轉(zhuǎn)換為RS-232邏輯電平（3~12V表示0，-3~-12V表示1）。

其中， MAX3232為電平轉(zhuǎn)換芯片， 利用雙電荷泵在3.0V至5.5V電源供電時能夠?qū)崿F(xiàn)真正的RS-232性能，將ARM處理器芯片輸出的

電壓轉(zhuǎn)換為符合RS232規(guī)范的串口電壓。 即TXD0引腳經(jīng)MAX3232芯片電壓轉(zhuǎn)換后成為串口引腳RS232TXD0， RXD0引腳經(jīng)

MAX3232芯片電壓轉(zhuǎn)換后成為串口引腳RS232RXD0。

TXD 和RXD以”位“為最小傳輸數(shù)據(jù)，一幀數(shù)據(jù)由不可分割的若干位組成，它包含開始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位（可選）和停止位。

二、UART的使用

發(fā)送數(shù)據(jù)之前，UART之間要約定好數(shù)據(jù)的傳輸速度（每位所占的時間，即波特率），數(shù)據(jù)的傳輸格式（有多少數(shù)據(jù)位、是否使用校驗(yàn)位、

是奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)、有幾位停止位、是否使用流量控制）。

對于S3C2410和S3C2440,還有選擇所涉及管腳為UART功能，選擇UART通道的工作模式為中斷或者DMA模式。設(shè)置好之后，往某個寄存器寫入數(shù)據(jù)即可發(fā)送，讀取某個寄存器即可得到接收到的數(shù)據(jù)。可以通過查詢狀態(tài)寄存器或者設(shè)置中斷來獲知數(shù)據(jù)是否已經(jīng)發(fā)送完畢。是否已經(jīng)收到數(shù)據(jù)。

所用的寄存器如下：

1、設(shè)置涉及管腳為UART功能

2、UBRDIVn寄存器：設(shè)置波特率

3、ULCONn寄存器：設(shè)置傳輸格式

4、UCON寄存器：設(shè)置時鐘源、中斷方式等

5、UFCONn寄存器、UFSTATn寄存器：FIFO設(shè)置

6、UMCONn寄存器、UMSTATn寄存器：流量控制

7、UTRSTATn寄存器：數(shù)據(jù)是否發(fā)送完畢、是否收到數(shù)據(jù)

8、UERSTATn寄存器：錯誤是否發(fā)生

9、UTXHn寄存器：數(shù)據(jù)寫入，然后自動放入緩存區(qū)，然后發(fā)送。

10、URXHn寄存器：收到數(shù)據(jù)時，讀該寄存器即可得到數(shù)據(jù)。

PS:詳細(xì)的寄存器信息去芯片手冊查找。

三、UART操作實(shí)例

目的：

在PC機(jī)上通過鍵盤敲入任意字符，ARM將接受到的字符通過串口發(fā)出并在PC端的secureCRT上顯示。

開發(fā)板通過串口輸出字符串。

代碼詳解：

本實(shí)例串口參數(shù)設(shè)置如下：

使用串口0,三線連接，波特率115200，PCLK為50MHZ，一位起始位，八位數(shù)據(jù)位，沒有校驗(yàn)位，一位停止位，不使用FIFO緩存，普通輪詢模式，不使用中斷。

1、UART初始化

#define GPHCON *(volatile unsigned int *)0x56000070

#define ULCON0 *(volatile unsigned int *)0x50000000

#define UCON0 *(volatile unsigned int *)0x50000004

#define UTRSTAT0 *(volatile unsigned int *)0x50000010

#define UTXH0 *(volatile unsigned int *)0x50000020

#define URXH0 *(volatile unsigned int *)0x50000024

#define UBRDIV0 *(volatile unsigned int *)0x50000028

#define TXD0READY   (1<<2)

#define RXD0READY   1

#define GPH_URAT 10<<4

#define GPH_MSK 15<<4

void uart_init(void)

{

GPHCON=(~GPH_MSK)&GPHCON;         //GPH2 3位清零

GPHCON=GPH_URAT|GPHCON;   //GPH2 3賦值設(shè)為TXD0和RXD0

UBRDIV0=0x1A; //設(shè)置波特率為115200

 ULCON0=0x03;//設(shè)置8數(shù)據(jù)位，1停止位，無校驗(yàn)位UCON0=0x05;//設(shè)置為普通輪詢}

2、發(fā)送字符函數(shù)

本實(shí)例不使用FIFO，發(fā)送字符前需要先判斷上一個字符是否已經(jīng)被發(fā)送出去。如果沒有，則不斷查詢UTRSTAT0寄存器的位[2]，當(dāng)他為1時表示已經(jīng)發(fā)送完畢。這時可向UTXH0寄存器中寫入要發(fā)送的字符。

void uart_txd(char c) //發(fā)送字符

{

while(! (UTRSTAT0&TXD0READY));    //等待，直到發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)已經(jīng)全部發(fā)出去

UTXH0=c;   //寫入欲發(fā)送的字符,UART自動發(fā)送

}

3、發(fā)送字符串函數(shù)

void uart_txd(char *c) //發(fā)送字符串

{

    for (; *c != '