UART串行口简介..doc

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S3C2410 的UART（通用异步串行口）单元提供三个独立的异步串行I/O 端口，每个都可以在中断和DMA 两种模式下进行。UART支持的最高波特率达230.4kbps。每个UART通道包含2 个16 位FIFO 分别提供给接收和发送。 每个UART 包含波特率发生器，接收器，发送器和控制单元。。波特率发生器以PCLK或UCLK为时钟源。 发送器和接收器包含16 字节FIFO 寄存器和移位寄存器，当发送数据的时候，数据先写到FIFO 然后拷贝到发送移位寄存器，然后从数据输出端口（TxDn）依次被移位输出。被接收的数据也同样从接收端口（RxDn）移位输入到移位寄存器，然后拷贝到FIFO 中。 异步串行口的操作 数据发送操作 数据发送帧的格式是可编程的，它包含一个开始位，5 到8 个数据位，一个可选的奇偶位和一个或两个停止位，这些可以通过线性控制器（ULCONn）来设置。发送器也能够产生发送中止条件。中止条件迫使串口输出保持在逻辑0 状态，这种状态保持一个传输帧的时间长度。通常在一帧传输数据完整地传输完之后，在通过这个全0 状态将中止信号发送给对方。中止信号发送之后，传送数据连续放到FIFO 中（在不使用FIFO 模式下，将被放到输出保持寄存器）。 数据接收操作 与数据发送一样，数据接收的帧也是可以编程的，它包含一个开始位，5 到8 个 数据，一个可选的奇偶位和一位或两位停止位，它们都是通过线性控制器（ULCONn） 来设置的。 接收器能够检测溢出错误，奇偶校验错误，帧错误和中止状况，每种情况下都将 会将一个错误标志置位。 UART 异步串行口的波特率发生器 每个UART 的波特率发生器为传输提供了串行移位时钟。波特率产生器的时钟源可以从S3C2410 的内部系统时钟或UCLK 中来选择。。波特率由时钟源（PCLK 或UCLK）16 分频然后被UART 波特率除数寄存器（UBRDIVn）指定的16 位除数决定。因此，UBRDIVn 的值可以按照下式确定： UBRDIVn=(int)（PCLK/（bps*16））-1 ， 其中bps为波特率。 例如，如果波特率为115200bps 且PCLK 或UCLK 为40MHz,则UBRDIVn 为： UBRDIVn =（int）(115200*16))-1 = (int)(21.7)-1 = 21-1 = 20 UART异步串行口波特率发生器的误差极限 UART传输10bit数据的时间误差应该小于1.87％（3/160）。 tUPCLK = (UBRDIVn + 1) x 16 x 10 / PCLK 实际的传输10bit所需时间。 tUEXACT = 10 / baud-rate 理想情况下传输10位需要的时间。 UART error＝(tUPCLK – tUEXACT) / tUEXACT x 100% 异步串行口的相关寄存器 线路控制寄存器