说说UART(转)
串口协议基础
1 串口概述
串口由收发器组成。发送器是通过TxD引脚发送串行数据,接收器是通过RxD引脚接收串行数据。发送器和接收器都利用了一个移位寄存器,这个移位寄存器可以将数据进行“并转串”和“串转并”。虽然一个UART接口通常都包含了发送器和接收器,而实际上一个全双工串口UART控制器需要独立的发送和接收通道。这是因为每个控制通道只控制了一个pin(一个通道要么配置成发送器,要么配置成接收器,不能同时配置成接收器和发送器)。没有严格规定哪个通道可以是发送器、哪个通道可以使接收器。
UART协议(串口协议)允许选择一个校验位来检测简单的通信错误(transmission errors)。校验位可以通过两种不同的方式进行产生和检测(generated and checked):奇校验和偶校验(odd and even parity)。UART协议功能支持所有的校验方式。
串口协议对每个字节数据的bit数并不是固定不变的。尽管8-bit的字节是经常用到的,但是一些应用也用到7-bit、9-bit、或者更多bit的字节数据。串口功能可以使用每个字节长达1~23bit长度的字节数据。另外,串口协议还需要1个开始位(1 start bit)(发送一个从“高到低”动作,低电平需要保持1 bit的时间)和1个停止位(1 stop bit)(发送一个从“底到高”动作,高电平需要保持1 bit的时间)来封装数据。
串口功能是双缓冲的。不论是发送器还是接收器,它们都包含有一个移位寄存器和一个数据寄存器。Host CPU可以在数据正在发送时,将新数据写入到发送器的数据寄存器;也可以在数据被接收时,从接收器的数据寄存器读取数据。
串口发送器通过对通道的“中断标志位”和数据发送器“需求标志位”置位来指示数据已经从“发送数据寄存器”传送到“发送移位寄存器”了。发送器的CIS标志位和DTRS被置位时,标志着发送数据寄存器已经准备就绪可以接收新数据了。假如中断标志位将被用于轮询环境(polling environment),CIS标志位就必须在新数据被写入发送器前被清零。同样的,如果一个DMA通道被用于UART通道服务,那么DTRS标志位就应被DMA通道描述符清零(should be cleared by theDMA channel descriptor)。当数据别写入到数据发送寄存器时,这24-bit的数据发送寄存器MSB必须写为0。这个是iTPU串口的一个握手信号,这个握手信号表明了新的发送数据进行串行移位输出已经写好。
同样的,串口接收器通过对CIS和DTRS标志位进行置位,来表明新数据已经到了。当数据从接收移位寄存器传送到接收数据寄存器后,CIS和DTRS标志位就被置位了。假如中断标志位将被用于轮询环境(polling environment),接收器的CIS标志位就必须在新数据被读取后被清零。如果一个DMA通道被用于UART通道服务,那么DTRS标志位就应被DMA通道描述符清零(should be cleared by theDMA channel descriptor)。为了避免数据丢失或者重复读取同样的数据,所以必须在接收后续的数据前完成 检测新接收到的数据、读取数据、和清除接收CIS标志位和DRTS标志位。同样的,在随后数据接收前,与每个已接收到的数据位相关的“错误条件”(error condition)必须被检测或者保存好,否则errorcondition将会丢失。
串口功能可以进行连续的传输(back-to-back transfer)。如果数据及时,发送器不会产生空闲信号(idle line signal),而是在一个stop位后,紧跟着下一帧数据的star位。空闲信号只有在传送数据已经被串行移位输出,发送数据寄存器为空时才会产生。发送器的空闲信号时间都是1 bit时间的整数倍。接收器可以处理任何长度的空闲信号。
每个数据都是由1个start位开始的,开始位始终是逻辑0。跟随在开始位后面的是特定长度的数据,数据是LSB模式发送的;如果校验位被使能,那么1个校验位也将产生,并被发送。数据的最后一位由1个stop位标志,结束位始终是逻辑1。一个空闲line就是由连续多个的stop位组成的,这也就意味着空闲信号其实就是信号线一直保持在逻辑1。
例子:一个ASCII字符“A”(8-bit,hex码为0x41)一直都是以如下的方式进行传送的。注意:数据是LSB first发送方式。
如图2更多详细内容:(注意:时序图显示0x41数据串行输出时序,LSB first。)
文中用到的“bittime”位时间,指的是传送或接受1bit数据所需要的时间。位时间是由波特率决定的,如下公式:
Bittime = 1/Baud Rate
接收器通过感知start位的下降沿,来检测数据。因为UART功能总是把服务请求初始化后的第一个下降沿作为有效的起始条件,此时若line是空闲的,就必须使能接收器。接收位只采样一次,大约半个bit time。在每次start bit时,接收器都将出现同步。
2 基本时序
如图2展示了TX和RX数据,以及串行数据的时序。任何写入到tx数据寄存器的数据,必须将msb位置为0(其实就是开始位,startbit)。这表明UART的新数据已经准备好,可以进行移位输出了。所有接收的数据通过API接收函数fs_etpu_uart_read _receive _data()进行右对齐。传送的数据总是由1开始位(1 bittime low)和1停止位(1 bit time high)封装。数据总是LSB FIRST移位输出。当所有数据被传送出去后,根据校验位是否被使能,校验位也将被选择性的输出。数据宽度被限制在23bits以内。这就意味着最大的数据大小、加上校验位,以及开始位、结束位,一帧数据最长将达到26bits。接收到的数据MSB总是0。
串口协议基础
1 串口概述
串口由收发器组成。发送器是通过TxD引脚发送串行数据,接收器是通过RxD引脚接收串行数据。发送器和接收器都利用了一个移位寄存器,这个移位寄存器可以将数据进行“并转串”和“串转并”。虽然一个UART接口通常都包含了发送器和接收器,而实际上一个全双工串口UART控制器需要独立的发送和接收通道。这是因为每个控制通道只控制了一个pin(一个通道要么配置成发送器,要么配置成接收器,不能同时配置成接收器和发送器)。没有严格规定哪个通道可以是发送器、哪个通道可以使接收器。
UART协议(串口协议)允许选择一个校验位来检测简单的通信错误(transmission errors)。校验位可以通过两种不同的方式进行产生和检测(generated and checked):奇校验和偶校验(odd and even parity)。UART协议功能支持所有的校验方式。
串口协议对每个字节数据的bit数并不是固定不变的。尽管8-bit的字节是经常用到的,但是一些应用也用到7-bit、9-bit、或者更多bit的字节数据。串口功能可以使用每个字节长达1~23bit长度的字节数据。另外,串口协议还需要1个开始位(1 start bit)(发送一个从“高到低”动作,低电平需要保持1 bit的时间)和1个停止位(1 stop bit)(发送一个从“底到高”动作,高电平需要保持1 bit的时间)来封装数据。
串口功能是双缓冲的。不论是发送器还是接收器,它们都包含有一个移位寄存器和一个数据寄存器。Host CPU可以在数据正在发送时,将新数据写入到发送器的数据寄存器;也可以在数据被接收时,从接收器的数据寄存器读取数据。
串口发送器通过对通道的“中断标志位”和数据发送器“需求标志位”置位来指示数据已经从“发送数据寄存器”传送到“发送移位寄存器”了。发送器的CIS标志位和DTRS被置位时,标志着发送数据寄存器已经准备就绪可以接收新数据了。假如中断标志位将被用于轮询环境(polling environment),CIS标志位就必须在新数据被写入发送器前被清零。同样的,如果一个DMA通道被用于UART通道服务,那么DTRS标志位就应被DMA通道描述符清零(should be cleared by theDMA channel descriptor)。当数据别写入到数据发送寄存器时,这24-bit的数据发送寄存器MSB必须写为0。这个是iTPU串口的一个握手信号,这个握手信号表明了新的发送数据进行串行移位输出已经写好。
同样的,串口接收器通过对CIS和DTRS标志位进行置位,来表明新数据已经到了。当数据从接收移位寄存器传送到接收数据寄存器后,CIS和DTRS标志位就被置位了。假如中断标志位将被用于轮询环境(polling environment),接收器的CIS标志位就必须在新数据被读取后被清零。如果一个DMA通道被用于UART通道服务,那么DTRS标志位就应被DMA通道描述符清零(should be cleared by theDMA channel descriptor)。为了避免数据丢失或者重复读取同样的数据,所以必须在接收后续的数据前完成 检测新接收到的数据、读取数据、和清除接收CIS标志位和DRTS标志位。同样的,在随后数据接收前,与每个已接收到的数据位相关的“错误条件”(error condition)必须被检测或者保存好,否则errorcondition将会丢失。
串口功能可以进行连续的传输(back-to-back transfer)。如果数据及时,发送器不会产生空闲信号(idle line signal),而是在一个stop位后,紧跟着下一帧数据的star位。空闲信号只有在传送数据已经被串行移位输出,发送数据寄存器为空时才会产生。发送器的空闲信号时间都是1 bit时间的整数倍。接收器可以处理任何长度的空闲信号。
每个数据都是由1个start位开始的,开始位始终是逻辑0。跟随在开始位后面的是特定长度的数据,数据是LSB模式发送的;如果校验位被使能,那么1个校验位也将产生,并被发送。数据的最后一位由1个stop位标志,结束位始终是逻辑1。一个空闲line就是由连续多个的stop位组成的,这也就意味着空闲信号其实就是信号线一直保持在逻辑1。
例子:一个ASCII字符“A”(8-bit,hex码为0x41)一直都是以如下的方式进行传送的。注意:数据是LSB first发送方式。
如图2更多详细内容:(注意:时序图显示0x41数据串行输出时序,LSB first。)
文中用到的“bittime”位时间,指的是传送或接受1bit数据所需要的时间。位时间是由波特率决定的,如下公式:
Bittime = 1/Baud Rate
接收器通过感知start位的下降沿,来检测数据。因为UART功能总是把服务请求初始化后的第一个下降沿作为有效的起始条件,此时若line是空闲的,就必须使能接收器。接收位只采样一次,大约半个bit time。在每次start bit时,接收器都将出现同步。
2 基本时序
如图2展示了TX和RX数据,以及串行数据的时序。任何写入到tx数据寄存器的数据,必须将msb位置为0(其实就是开始位,startbit)。这表明UART的新数据已经准备好,可以进行移位输出了。所有接收的数据通过API接收函数fs_etpu_uart_read _receive _data()进行右对齐。传送的数据总是由1开始位(1 bittime low)和1停止位(1 bit time high)封装。数据总是LSB FIRST移位输出。当所有数据被传送出去后,根据校验位是否被使能,校验位也将被选择性的输出。数据宽度被限制在23bits以内。这就意味着最大的数据大小、加上校验位,以及开始位、结束位,一帧数据最长将达到26bits。接收到的数据MSB总是0。
。这样,就将定时器和波特率联系起来了。
说说UART(转)的更多相关文章
- [Intel Edison开发板] 05、Edison开发基于MRAA实现IO控制,特别是UART通信
一.前言 下面是本系列文章的前几篇: [Intel Edison开发板] 01.Edison开发板性能简述 [Intel Edison开发板] 02.Edison开发板入门 [Intel Edison ...
- z-stack协议uart分析(DMA)
1.从ZMain里面的main函数开始分析 2.进入int main( void ); HalDriverInit(); //硬件相关初始化,有DMA初始化和UART初始化 3.进入HalDriv ...
- Win10 IoT C#开发 4 - UART 串口通信
Windows 10 IoT Core 是微软针对物联网市场的一个重要产品,既可以开发设备UI与用户交互式操作,又可以控制GPIO等接口,使得原来嵌入式繁琐的开发变得简单.通过Remote Debug ...
- (三) UART 串口通讯
UART : university asynchronous receiver and transmitter UART // 通用异步接收器和发送器 为什么要有串口:因为许多嵌入式设备没有显示屏 ...
- I2S/PCM/IOM-2、I2C/SPI/UART/GPIO/slimbus
概述 I2S,PCM,IOM-2都是数字音频接口,传数据的. I2C,SPI,UART,GPIO是控制接口,传控制信令的. I2S I2S(Inter-IC Sound Bus)是飞利浦公司为数字音频 ...
- 什么是UART中的FIFO
FIFO是先进先出缓冲区的意思,即串口接收到的数据可以先进入FIFO,不必马上进入中断服务程序接收,这样可以节省CPU时间.对于发送数据也一样可以把要发送的数据一起写入FIFO,串口控制器按照写入的顺 ...
- Uart、SPI和I2C的区别
串口通信:UART.SPI.I2C区别[引用] 1.UART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 ...
- Raspberry Pi UART with PySerial
参考:http://programmingadvent.blogspot.hk/2012/12/raspberry-pi-uart-with-pyserial.html Raspberry Pi UA ...
- Raspberry Pi Resources-Using the UART
参考:RPi Serial Connection 本文来自:http://www.raspberry-projects.com/pi/programming-in-c/uart-serial-port ...
- Linux学习 : 裸板调试 之 配置UART
1.UART原理说明 发送数据时,CPU将并行数据写入UART,UART按照一定的格式在一根电线上串行发出:接收数据时,UART检测另一根电线上的信号,串行收集然后放在缓冲区中,CPU即可读取UART ...
随机推荐
- Apple iOS MDM service 简介
Apple iOS MDM service 簡介 藉由MDM服務,企業可以用來控管配發給員工的iOS Device.可以採用Apple官方推出的工具,也可以採用第三方開發的服務. MDM server ...
- 2014年第五届蓝桥杯C/C++B组省赛题目解析
一.啤酒和饮料 啤酒每罐2.3元,饮料每罐1.9元.小明买了若干啤酒和饮料,一共花了82.3元. 我们还知道他买的啤酒比饮料的数量少,请你计算他买了几罐啤酒. 注意:答案是一个整数.请通过浏览器提交答 ...
- elasticsearch系列六:聚合分析(聚合分析简介、指标聚合、桶聚合)
一.聚合分析简介 1. ES聚合分析是什么? 聚合分析是数据库中重要的功能特性,完成对一个查询的数据集中数据的聚合计算,如:找出某字段(或计算表达式的结果)的最大值.最小值,计算和.平均值等.ES作为 ...
- SciTE配置信息
超强文本编辑器SciTE配置方法详细实例 转载 2006年12月28日 17:07:00 标签: 文本编辑 / 文档 / 语言 / html / python / api 32800 关于scite文 ...
- Java虚拟机性能管理神器 - VisualVM(4) - JDK版本与VisualVM版本对应关系
Java虚拟机性能管理神器 - VisualVM(4) - JDK版本与VisualVM版本对应关系 JDK版本与VisualVM版本对应关系说明 JDK版本与VisualVM版本对应关系 参 ...
- vim定位到指定行数
显示行号:命令模式下set nu 定位到指定行: 命令模式下,:n 比如想到第2行,:2 编辑模式下,ngg 比如想到第5行 5gg(或者5G) 打开文件定位到指定行 vim +n te ...
- Solaris 11中的变化
Solaris 11发布了好几个月了,用了后感觉好多配置的东东变化不小,写写自己遇到的问题和大家分享一下, 1,如何设置root密码 Solaris 11中root作为一个Role来存在,已经不能直接 ...
- 使用 mysql_use_result 还是使用 mysql_store_result?
From: http://my.oschina.net/moooofly/blog/186456 本文整理了关于“使用 mysql_use_result 还是 mysql_store_result”的 ...
- 谈谈如何优化MYSQL数据库查询
1.优化数据类型 MySQL中数据类型有多种,如果你是一名DBA,正在按照优化的原则对数据类型进行严格的检查,但开发人员可能会选择他们认为最简单的方案,以加快编码速度,或者选择最明显的选择,因此,你可 ...
- Godray
软管的这个有点蛋疼..应该是我材质没弄好 最后发现不是材质,是法线不正确,调整后