（十）、 UART

　　UART：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置，也就是我们通常所说的串口。学过单片机的同学肯定对串口有很深的了解，对于我来说，这也是我学单片机时所学的第一种通信方式。后来渐渐发现，这种简单的通信方式应用范围非常广。本章来详细介绍一下TQ2440开发板的串口使用方法。

、通信方式

发送数据：CPU将数据写入UART，UART将数据按照一定的格式在一根线上发出；

接收数据：UART检测另一根线上的信号，将串行收集的数据放在缓冲区中，CPU就可以读缓冲区来获得数据。

UART是全双工的通信方式，最简单的只需要3根线，TxD用于发送数据，RxD用于接收数据，GnD用于给双方提供参考地。

1)       PC机常使用的RS232-C标准:

RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数）：

由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。逻辑1(MARK)=-3V～-15V；逻辑0(SPACE)=+3～+15V。

2)       S3C2440使用的TTL/CMOS标准：

逻辑1：5V；3.3V；2.5V；1.8V。

逻辑0：0V。

数据传输通常从最低有效位(LSB)开始。然而，有些UART允许灵活选择先发送最低有效位或最高有效位(MSB)。微控制器中的UART传送数据的速度通常用波特率（b/s，即：位/秒）来表示，常用的波特率有：4800、9600、19200、115200等。例如，在S3C2440微控制器中常用115200bps。UART波特率还受发送和接收线对距离(线长度)的影响。

帧（FRAME）由具有完整意义的、不可分割的若干位组成，包括：开始位、数据位、校验位和停止位。发送数据前，UART之间要约定波特率、数据传输的格式（即要用多少个数据位、是否使用校验位和停止位，如果使用校验位，是奇校验还是偶校验）。

S3C2440 UART的特性 、S3C2440　UART简介

S3C2440有3个独立通道的UART，每个通道都可以工作于中断模式或DMA模式。UART由波特率发生器、发送器、接收器、和控制逻辑组成。

使用系统时钟：波特率可以达到115200.

使用外部时钟，则可以达到更高的波特率。

S3C2440 UART的每个通道有64Byte的接收/发送FIFO（First In First Out）。发送数据时，CPU先将数据写入发送的FIFO中，然后UART会自动的将FIFO中的数据复制到“发送移位器”（Transmit Shifter）中，发送移位器将数据一位一位地发送到TxD数据线上。接收过程，正好与发送相反，接收移位器先从RxD数据线上将数据一位一位的保存在接收FIFO中供CPU读取。其内部结构图如下图：

S3C2440 UART每个通道支持停止位有1位、2位，数据位有5、6、7、8位，支持检验位，另外还支持红外发送/接收功能。

、相关寄存器及使用

在使用UART之前，我们还要对UART进行一番配置，比如：设置波特率、传输格式、选择相应的引脚功能、选择UART的工作方式（中断或DMA）等等。设置过程其实就是对相关的寄存器进行赋值，下面对主要的寄存器做一下简介，其它详见手册。

1)        ULCONn寄存器：用来设置传输格式

具体功能见下表：

功 能	位	说  明
红外模式	[6]	0：正常模式；　　　　　　　　　　　　1：红外模式
检验模式	[5：3]	设置检验位： 0xx：无校验；（x为任意） 100：奇校验；　101：偶校验； 101：偶校验； 110：发送数据时强制为1，接收数据时检查是否为1； 111：发送数据时强制为0，接收数据时检查是否为0.
停止位宽度	[2]	0：一帧有一个停止位； 1：一帧有两个停止位。
数据位宽度	[1：0]	00：5位；　　01：6位 10：7位；　　11：8位

2)        UCONn寄存器：用于选择时钟、设置UART中断的方式。

这里只讲一下比较难理解的位：

l  [5]：自环模式的选择，有时为了测试，需要将串口的发送和接收连在一起。该位就为我们提供了这个功能，如果此位为0，则串口为正常模式；若此位被置位，则打开了自环模式，UART内部模块就将TxD和RxD连在了一起，用于自发自收。

l  [6]：接收错误中断使能。用于当接收过程中发生错误时是否产生中断。

3)        UTRSTATn寄存器：用来表明数据是否发送完毕、是否已经接收到数据。

功 能	位	说  明
发送器空	[2]	当发送缓冲区中没有数据，并且最后一个数据也已经发送出去，此位被自动设为1
发送缓冲区	[1]	当发送缓冲区中没有数据时，此位被自动置1
接收缓冲区数据就绪	[0]	当接收到数据时，此位被自动置1

4)        UTXHn寄存器：向其写入数据，UART会自动保存在缓冲区中，并自动发送出去。

5)        URXHn寄存器：当UART接收到数据时，CPU可以读此寄存器以获得数据。

本章程序在上一章的基础上，减少了中断、按键、led功能，增加了串口的功能。

程序入口依然为head.S文件，依次完成：关看门狗、初始化时钟、初始化SDRAM、代码搬运，重设栈指针，跳转到主函数（MAIN）运行。

在main.c文件中，首先调用uart0_init()函数完成对串口的初始化工作。然后，发送一句话，接着进入死循环，不断的查询是否接收到数据，如果接收到，再判断是否是数字或字母，如果是则将数据+1，再发送出去。

 

将编译好的.BIN文件烧到NAND　FLASH中运行。注意：网上有网友问过为什么程序直接烧到0x30000000中无法运行，这是由于SP指针和.lds链接脚本的设置原因，请网友自行分析，并参考以前的博客。

本章程序运行后，首先在终端或minicom或其它的串口通讯软件上，打印出一句话：

welcome to here

　　　　　　　It is happy and easy that studing ARM and Linux follow machoe

大家看得出，现象中的两句话是不在同一行，但第二行并没有在新一行的开头处。有兴趣的读者可以自行修改，提示一下：注意代码中的“\n“。

1.韦东山　《嵌入式LINUX应用开发完全手册》

2.三星　　《S3C2440手册》

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