LPC1300_第11章_通用异步收发器.pdf

### LPC1300系列Cortex-M3微控制器之通用异步收发器(UART)详解 #### 一、导言 LPC1300系列Cortex-M3微控制器的通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称UART）是设备间进行串行通信的重要组成部分。它允许不同设备之间通过串行接口交换数据，广泛应用于嵌入式系统设计中。本章节将深入探讨LPC1300系列中UART模块的详细信息，包括其配置过程、主要特性、管脚功能、时钟与功率控制以及寄存器描述。 #### 二、基本配置流程 配置UART模块需要经过几个关键步骤： 1. **管脚配置**：在启用UART时钟之前，首先需要通过I/O配置寄存器（IOCONFIG）对UART相关的管脚进行配置，确保其正确连接到UART模块。 2. **功率控制**：通过设置SYSAHBCLKCTRL寄存器中的特定位来控制UART模块的电源。该位的位置在寄存器中的位12。 3. **外设时钟使能**：通过编程UARTCLKDIV寄存器，可以启动UART外设时钟。这是UART模块正常工作的必要条件。 #### 三、UART模块特性 LPC1300系列的UART模块具备多项显著特性，包括但不限于： - **16字节收发FIFO**：提供了一定的数据缓冲能力，增强了数据传输的稳定性。 - **工业标准兼容性**：寄存器单元设计符合‘550工业标准，确保了广泛的兼容性和可靠性。 - **动态接收触发点**：接收器FIFO触发点可灵活设置为1、4、8或14字节，适应不同的数据处理需求。 - **内置波特率发生器**：支持软件和硬件流控制，可根据应用需求调整数据传输速率。 - **RS-485/EIA-485模式支持**：不仅支持标准串行通信，还扩展了半双工多点通信的能力。 - **Modem控制**：集成了Modem信号的控制功能，如数据设置就绪（DSR）、数据载波检测（DCD）等。 #### 四、管脚描述 UART模块的管脚主要包括： - **RXD**：接收端口，用于接收串行数据。 - **TXD**：发送端口，用于发送串行数据。 - **RTS/CTS**：请求发送和清除发送信号，用于实现硬件流控制。 - **DSR/DCD/RI**：数据设置就绪、数据载波检测和铃声指示，用于Modem控制。 值得注意的是，某些管脚仅在特定封装如LQFP48中可用。 #### 五、时钟与功率控制 UART模块的运行受时钟和功率控制的直接影响： - **系统AHB时钟控制**：通过SYSAHBCLKCTRL寄存器的位12，可以开关UART模块的电源。 - **UART外设时钟**：在UART时钟分频器寄存器中，可以启动或调整UART_PCLK，该时钟是波特率发生器的工作基础。 #### 六、寄存器描述 UART的寄存器体系结构复杂而精细，包括： - **接收缓冲寄存器（U0RBR）**：用于存储待读取的接收字符。 - **发送保持寄存器（U0THR）**：用于存储待发送的字符。 - **除数锁存器LSB/MSB寄存器（U0DLL/U0DLM）**：用于设置波特率除数，其中DLAB位控制锁存器的访问。 - **中断使能寄存器（U0IER）**：用于控制UART中断的启用和禁用。 - **中断标识寄存器（U0IIR）**：用于标识当前中断源。 - **FIFO控制寄存器（U0FCR）**：用于配置FIFO操作。 - **线控寄存器（U0LCR）**：用于设置数据格式和FIFO触发点。 - **Modem控制寄存器（U0MCR）**：用于控制Modem信号。 - **线状态寄存器（U0LSR）**：用于报告接收器状态。 - **Modem状态寄存器（U0MSR）**：用于报告Modem信号状态。 - **自动波特率控制寄存器（U0ABR）**：用于自动检测波特率。 此外，还有高速缓存寄存器、发送使能寄存器、RS485控制寄存器等，共同构成了UART模块的全面控制能力。 LPC1300系列Cortex-M3微控制器的UART模块通过其丰富的特性和细致的配置选项，提供了强大的串行通信功能，适用于各种嵌入式系统的开发需求。