串行通信的基本概念

在通信领域内，有两种通信方式：并行通讯和串行通信

串口的数据传输是以串行的方式进行的。串口在数据通讯中，一次只能传输一个比特的数据。串行数据的传输速度用 bps或波特率 来描述

串行通信设计的常用术语

单工、半双工和全双工：

单工：仅能进行一个方向的数据传送。

半双工：数据可以在两个方向进行传送，但是这种传送绝对不能同时进行。

全双工：数据可以在两个方向进行数据传送。

数据传输率：

每秒传输的二进制位数，单位为bps（bit per second）也称为比特率

异步方式和同步方式：

同步通信方式：所用的数据格式没有起始位、停止位，一次传送的字符个数可变。在传送前，先按照一定的格式将各种信息装配成一个包，该包包括供接收方识别用的同步字符一个或者两个，其后紧跟着要传送的n个字符，再后就是校验字符

异步方式：也称为起止同步式

硬件流控制：

如果打开串口硬件流控制后，串口A只有在nCTS被激活就才能吧数据发送出去。

当串口A可以接收数据时，激活nRTS

UTRT通信接口功能模块示意图：

编程原理：数据由总线传输过来，进入 发送/接收 寄存器之前，需判断对应寄存器缓存区中的数据是否为满或者空（发送判满、接收判空）；

这里由三种方式进行判断：1、利用循环，在寄存器内部实现轮询方式，直到对应寄存器满空标志位为空，在进行 写入/读取 数据，以下编程主要采用该种方式。2、采用异常中断的方式来实现。3、使用PWM方式实现。

由查询原理图和芯片手册了解到可能需要编写的寄存器有（需要原理图和芯片手册请私信）：

GPA1CON 0x11400020 //用于设置该接口的复用功能UART_2_RXD和UART_2_TXD

ULCON 0x13820000 //用于设置串口协议的数据位、停止位、奇偶校验位

UBRDIV 0x13820028 //用于设置波特率的整数部分

UFRACVAL 0x1382002c //用于设置波特率的小数部分

UCON 0x13820004 //用于设置串口协议读写工作模式：轮询 or 中断

UTXH/URXH 0x13820020/0x13820024 //寄存器读写缓存区内容

编程阶段

该阶段使用汇编和C语言混编模式，主要代码在C代码实现。

功能说明：实现连接开发板的终端的屏显。键盘输入之后，在终端显示出来。

汇编部分：

.textb main.c
.end

C部分：

#define GPA1CON          *(volatile unsigned int *)0x11400020
#define ULCON           *(volatile unsigned int *)0x13820000
#define UBRDIV          *(volatile unsigned int *)0x13820028
#define UFRACVAL        *(volatile unsigned int *)0x1382002c
#define UCON            *(volatile unsigned int *)0x13820004
#define UTRSTAT         *(volatile unsigned int *)0x13820010
#define UTXH            *(volatile unsigned int *)0x13820020
#define URXH            *(volatile unsigned int *)0x13820024
void gpio_init()
{//设置GPA1_0复用 UART_2_RXD功能，GPA1_1复用 UART_2_TXD功能// GPA1CON   = GPA1CON & ( ~(0xff << 0)) | (0x2 << 0) | (0x2 << 4);GPA1CON    = GPA1CON & ( ~(0xff << 0)) | (0x22 << 0);
}
void uart_init()//初始化串口协议
{//设置串口协议：数据位(8)、停止位(1)、奇偶校验位(无)： 0000011ULCON |= 0x3;//设置波特率：115200// DIV_VAL = （PCLK_UART）/ (bps *16) -1//         = 100MHZ / (115200*16)-1//         = 100000000 / 115200/16-1//         = 53.25// UBRDIV  = 53// UFRACVAL = 0.25*16 = 4UBRDIV = 53;UFRACVAL = 4;//设置发送和接受数据的 工作模式： 中断或轮询 0101UCON = 0x05;
}
void uart_send(char ch)
{// while( UTRSTAT & (0x1 << 1) != 0x2 );while( !(UTRSTAT & (0x1 << 1)) );//采用轮询方式阻塞等待发送缓存区清空UTXH = ch;
}
char uart_recv()
{// while( UTRSTAT & (0x1) != 1);while( !(UTRSTAT & (0x1)));//阻塞等待return URXH & 0xff;
}void send(char *p)
{while(*p){uart_send(*p++);}
}
int main()
{gpio_init();uart_init();send("\r\n")// 发送一个换行符while(1){send(uart_recv());  }
}

效果：

详细原理讲解请参考：↓↓↓ 这个讲得好

(1条消息) ARM裸板开发——UART通信方式及使用_跑不了的你的博客-CSDN博客

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