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PC机与嵌入式开发板串口通信的设计与编程实现.doc
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PC机与嵌入式开发板串口通信的设计与编程实现
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题目:PC
机与嵌入式开发板串口通信的设计与编程
实现
毕业设计
摘 要
随着嵌入式系统的发展和大规模应用,为了提升系统的整体性能,必须实
现 PC 机和嵌入式计算机之间的通信。在实际开发应用中,串口通信是不可缺
少的部分,是目前嵌入式系统与 PC 机之间一种非常重要而且普遍应用的通信
方式。本文通过基于 2410F 的嵌入式串口通信的实现,按照嵌入式系统的软、硬
件结构组成,较为详细地介绍了串口通信的硬件电路和软件实现方法。该系统的
硬件主体设计以三星 S3C2410 处理器为核心控制器件,通过与计算机串口间的连
接,实现在 ARM 平台上与外部设备通信的基本功能。
关键词:嵌入式系统;2410F;串口通信;Linux 系统
ABSTRACT
Along with the development of embedded system and application scale, the
communication between the PC and embedded computer must be achieved in order to
improve the whole performance of the system. In the actual development application,
serial communication is an essential part.And it is a very important and universal mod
I
毕业设计
e.In this paper, based on the 2410F the realization of embedded serial communication,
according to the embedded system software and hardware structure, a more detailed
description of the serial communication hardware and software methods. The
principal part of the hardware in this system is chiefly controlled by S3C2410
processor ,which is produced by SAMSUNG Company ,communicated with the serial
of computer , this system realizes the based function of visiting exterior device ,which
is on the based of ARM.
Key words:embedded system; 2410F;serial communication;Linux system
II
毕业设计
目 录
摘 要...............................................................................................................................I
ABSTRACT....................................................................................................................I
1 绪 论............................................................................................................................1
1.1 串口通信概述...............................................................................................................................1
1.2 串口通信的原理...........................................................................................................................1
1.3 串口通信的开发工具...................................................................................................................1
1.3.1 2410F 硬件平台简介.................................................................................................................2
1.3.2 ARM 简介..................................................................................................................................2
1.3.3 Linux 系统简介..........................................................................................................................2
1.4 串口通信的基本任务...................................................................................................................3
2 串口通信协议及实现......................................................................................................................4
2.1 RS-232C 标准...............................................................................................................................4
2.2 系统硬件结构原理.......................................................................................................................8
3 串口驱动程序设计...................................................................................................10
3.1 串口操作需要的头文件.............................................................................................................10
3.2 打开串口.....................................................................................................................................10
3.3 串口设置.....................................................................................................................................10
3.4 串口读写.....................................................................................................................................12
3.5 关闭串口.....................................................................................................................................14
4 设计验证与测试.......................................................................................................15
5 总 结..........................................................................................................................17
参考文献......................................................................................................................18
致 谢.............................................................................................................................19
附 录.............................................................................................................................20
毕业设计
1 绪 论
目前,先进的嵌入式计算机以其优良的品质、高可靠性及模块化,广泛地
应用于工业控制、航空航天、医疗、智能仪表、通信、数控、自动化生产设备、
数据采集等领域。在实际应用中,有时需要借助微机强大的数据处理能力和丰
富的软件资源,使得组成的系统功能更为强大。为了提升系统的整体性能,必
须实现PC机和嵌入式计算机之间的通信。在数据采集的实际开发应用中,串口
通信是不可或缺的一部分,也是目前嵌入式系统与PC机之间最重要,应用最普
遍的通信方式。
1.1 串口通信概述
所谓串口通信,是指外设和计算机间使用一根数据信号线(另外需要地
线),数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输,每一位数据都占据一个
固定的时间长度。
串口传输是二进制代码序列在一条信道上以位(元码)为单位,按时间顺
序且按位传输的通信方式。串行传输时,发送端按位发送,接收端按位接受,
同时还要对所传输的位加以确认,所以收发双方要采取同步措施,否则接受端
将不能正确区分出所传输的数据。
串口通信不但能实现计算机与嵌入式开发板之间的数据传输,而且还能实
现计算机对嵌入式开发板的控制。若采用普通单片机,对外部设备的访问就需要
利用复杂的汇编语言进行编程或者使用C51自己编写设备的初始化以及读写访
问程序,这样的过程不仅复杂,而且不利于大规模的开发和设计。ARM 与8051 等
普通单片机相比,具有开发简单、灵活,而且性能稳定、功能易于扩展等一系列
优势,因而在汽车电子、手持设备、无线领域和航空航天等嵌入式系统中得到广
泛的应用。
将Linux 移植到ARM 嵌入式处理器后,可以利用操作系统中提供的系统调用
把串口及其他外设当成普通文件进行操作,读写方便,因此进行相应开发可以提
高系统编程效率,而且还可以简化调试的复杂程度。
1.2 串口通信的原理
串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数从CPU
经过串行端口发送出去时,字节数据转换为串行的位。在接收数据时,串行的
位被转换为字节数据。串口是系统资源的一部分,应用程序要使用串口进行通信,
必须在使用之前向操作系统提出申请要求(打开串口),通信完成后必须释放资源
(关闭串口)。
1.3 串口通信的开发工具
本次开发采用的硬件平台是 ARM920T 处理器的 2410F,开发系统平台是
Linux 系统。
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oligaga
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