S3C2440—UART原理简介通用异步收发器简称UART,即“UniversalAsynchronousReceiverTransmitter” s3c2440提供了三个UART端口,它们都可以通过查询、中断和DMA方式传输数据,而且每个UART都分别有一个64个字节的接收FIFO和一个64个字节的发送FIFO。UART由波特率发生器、发送器、接收器和控制逻辑组成,使用系统时钟可以达到115.2Kbit
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通用异步收发器简称UART,即“Universal Asynchronous Receiver Transmitter”
s3c2440提供了三个UART端口,它们都可以通过查询、中断和DMA方式传输数据,而且每个UART都分别有一个64个字节的接收FIFO和一个64个字节的发送FIFO。UART由波特率发生器、发送器、接收器和控制逻辑组成,使用系统时钟可以达到115.2Kbit/s,如果使用UEXTCLK引脚提供的外部时钟,则可以达到更高的波特率,波特率可以通过编程进行控制。UART的结构示意图如下所示:
UART的工作原理是:当发送数据时,CPU先将数据写入发送FIFO中,然后UART会自动将FIFO中的数据复制到“发送移位器”中,发送移位器将数据一位一位(先发最低位)地发送到TXDn数据线上(根据设定的格式、插入开始位。校验位和停止位)。接收数据时,“接收移位器”将RXDn数据线上的数据一位一位(同样是先发最低位)接收进来,然后复制到接收FIFO中,CPU即可从中读取数据。
S3C2440 UART有3个独立通道,每个通道支持的停止位有1位、2位,数据位有5、6、7、8位,支持校验功能,另外还有红外发送/接收功能。
在使用UART之前,需要设置波特率、传输格式(有多少个数据位、是否使用校验位、是奇校验还是偶校验、有多少个停止位、是否使用流量控制),选择UART通道的工作模式为中断模式或DMA模式。
下面我们来介绍一下UART比较重要的寄存器。
1、UBRDIVn 寄存器(UART BAUD RATE DIVISOR):设置比特率
根据给定的波特率、所选择的时钟源的频率,可以通过以下公式计算UBRDIVn寄存器的值(n为0~2,对应3个UART通道)
2.ULCONn寄存器(UART LINE CONTROL):设置传输格式
ULCONn寄存器(n为0~2),假如我们要设置UART0的传输格式为:8位数据位,每帧1个停止位,无奇偶校验位,普通模式。就要设置ULCON0的[7:0]为00000011 如下图红色标记所示
3、UCONx寄存器 (UART CONTROL)
UCONn寄存器用于选择UART时钟源,设置UART中断方式等。S3C244 UART有三个时钟源PCLK、UEXTCLK、FCLK/n,这里我们只列出[11:0] 位,因为[15:12]是保留,使用默认值0000 ,这里我们不理它。
4、UFCONn寄存器(UART FIFO CONTROL)、UFSTATn寄存器(UART FIFO STATUS)
UFCONn寄存器用于设置是否使用FIFO,设置各个FIFO的触发阈值,即发送FIFO中有多少个数据时产生中断,接收FIFO中有多少个数据时产生中断。
读取UFSTATn寄存器可以知道各个FIFO是否已经满、其中有多少个数据。当不使用FIFO时候,可认为FIFO的深度为1,使用FIFO时候S3C2440的FIFO的深度是64比S3C2440多了4倍。
5、UMCONn寄存器(UART MODEM CONTROL)UMSTATn寄存器(UART MODEM STATUS)
这两类寄存器用于流量控制,我们一般不会用到。
6、UTRSTATn寄存器(UART TX/RX STATUS)
UTRSTATn寄存器用来表明数据是否已经发送完毕、是否已经接收到数据。
接受缓冲区数据就绪[0]位:表示当接收到数据时,此位被自动设为1
发送缓冲区空[1]位:表示当发送缓冲区中没有数据时,此位被自动设为1
发送器空[2]位: 表示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时,此位被自动设为1
7、UERSTATn寄存器(UART ERROR STATUS)
这个寄存器用来表示各种错误是否发送。
8、UTXHn寄存器(UART TRANSMIT BUFFER REGISTER)
CPU将数据写入这个寄存器,UART即会将它保存到缓冲区中,并自动发送出去。
9、URXHn寄存器(UART RECEIVE BUFFER REGISTER)
当UART接收到数据时,CPU读取这个寄存器,即可获得数据。
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UART的讲解就到这里结束啦。
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