【S3C2440 UART 原理与应用】
UART(通用异步收发传输器)是一种广泛用于微处理器中的串行通信接口,它允许设备之间进行全双工的异步通信。在计算机亚嵌教育内部培训资料中,重点讲解了S3C2440处理器上的UART原理及其应用。
1. **UART 原理**
UART的通信基于时序帧结构,通常包括8位数据、1位停止位和无奇偶校验。在空闲状态下,UART的信号线保持高电平。数据传输时,下降沿触发,无需同步时钟,通过中间采样点来判断数据位。波特率表示每秒传输的位数(bits per second),决定了通信的速度。
2. **S3C2440 UART 框图**
S3C2440是一款由Samsung公司生产的ARM9处理器,其UART模块包含多种工作模式,如单寄存器模式和FIFO(First In First Out,先进先出)模式,以及中断驱动和轮询模式。框图展示了UART的内部结构,包括不同的寄存器,这些寄存器用于配置UART的工作方式和状态监控。
3. **S3C2440 UART 寄存器**
- ULCON0: 设置线路信号格式。
- UCON0: 控制UART的工作模式,如中断或轮询。
- UFCON0: 配置FIFO功能。
- UMCON0: 设定Modem控制,用于传输控制协议。
- UTRSTAT0, UERSTAT0, UFSTAT0: 显示接收和发送的状态及错误信息。
- UTXH0, URXH0: 分别用于发送和接收数据。
- UBRDIV0: 用于设置波特率。
4. **UART 简单应用**
初步使用UART时,可以通过轮询方式实现简单的收发功能,例如回显(echo)。波特率需通过PCLK分频计算设定,防止丢帧。在这一阶段,可能遇到的问题包括时钟同步和丢帧检测。
5. **UART 命令处理**
进一步的应用可以建立缓冲区,解析并执行命令。例如,可以实现命令的比较和帮助功能,增强交互性。
6. **X-Modem 协议**
X-Modem是早期的文件传输协议,适用于低带宽环境。它包括标准X-Modem(128字节/帧)和1k-XModem(1024字节/帧)。X-Modem使用校验和来检测错误,但效率相对较低。协议中涉及的控制字符如SOH(起始)、STX(数据帧起始)、EOT(文件结束)、ACK(确认)、NAK(否定应答)、CAN(取消)等,都在数据传输中起到关键作用。
7. **X-Modem 实现**
在实现X-Modem协议时,接收方通过发送NAK或"C"字符启动传输。然后,通过ACK和NAK来控制重传,直至传输完整个文件。如果在传输过程中出现异常,接收方发送CAN字节可终止传输。
通过上述步骤,开发者可以理解并熟练掌握S3C2440 UART的基本操作和X-Modem协议的运用,从而实现微处理器间的可靠串行通信和文件传输。在实际应用中,这些知识对于嵌入式系统开发和调试至关重要。