s3c2440裸机-UART编程(一、UART硬件介绍及传输原理)

1.uart硬件介绍

UART的全称是Universal Asynchronous Receiver and Transmitter（异步收发器)。 uart主要用于：

1.打印调试

2.数据传输

串口通过三根线即可，发送、接收、地线。

 pc的TxD -> arm的RxD (UART write)

arm的TxD -> pc的RxD  (UART read)

2.uart的参数和格式

波特率：表示每秒传输多少bit，bits per second(bps).一般波特率都会有9600,19200,115200等选项。

格式：

起始位: 先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输数据的开始。

数据位：可以是5~8位逻辑”0”或”1”。一般7位，刚好可以传输所有ASCII码。

校验位：

	奇校验：（校验位+数据位）使得“1”的位数为奇数

	偶校验：（校验位+数据位）使得“1”的位数为偶数

	举个栗子：

	‘A’的ASCII值是0x41,二进制就是01000001,那么奇校验就在校验位写‘1’,偶校验就在校验位写‘0’

停止位：它是一个字符数据的结束标志。

3.UART是如何传输一个字符‘A’的

‘A’的ASCII值是0x41,二进制就是01000001，怎样把这8位数据发送给PC机呢？

1.双方约定好波特率（每一位占据的时间）

2.规定传输协议

现在处于这种模式：arm的TxD -> pc的RxD (UART read)

1.arm拉低uart总线1bit的时间（起始位）

2.arm根据数据位依次驱动TxD的电平，同时PC依次读取uart总线，数据到达PC的RxD引脚，pc依次获得数据位

为了能够进行远距离的传输数据，我们的PC是使用的RS-232逻辑电平，而arm开发板使用的TTL/CMOS逻辑电平。这里先讲解下什么是TTL逻辑电平，什么是RS-232逻辑电平。

TTL/CMOS逻辑电平：

0（低电平0-0.7v）表示逻辑'0'

1（高电平2-5v）  表示逻辑'1'

RS-232逻辑电平：

(+3V ~ +12V) 表示逻辑'0'

(-12V ~ -3V) 表示逻辑'1'

TTL逻辑电平的波形：

RS232逻辑电平的波形：

那么在起始信号开始后开始计时，arm每隔一个时钟往TxD放1bit数据，同时pc也从RxD get 1bit数据.

	arm				pc

TxD=data[0:]，    data[0:]=RxD

TxD=data[1:]，    data[1:]=RxD

...

TxD=data[7:]，    data[7:]=RxD

为什么用RS232?

我们知道RS232的逻辑'0'和逻辑'1'相差较大，比TTL/CMOS差距大，那么逻辑电平不容易出现反转，能传输更远的距离，在工业上用得比较多。

所以我们上面PC拿到的数据是不对的,那么需要一个TTL转RS232的电平转换芯片。

4.ARM芯片是如何收发数据的呢？

发送数据：

内存将数据放入发送FIFO（64byte），通过发送移位器将数据一位一位的依次发送到TXDn，这样PC就可以从总线上依次get到数据。

接收数据：

当pc的TXDn端将数据发送到总线后，arm获取RXDn的引脚电平依次get到数据，逐位放进接收移位器，再放入FIFO，写入内存。

当然,也可不使用fifo,直接让内存与移位器交互，不过这样会造成浪费内存资源，内存的频率是很高滴，降低了内存的吞吐量