基于ARM9的串行通讯设计.doc
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1、嵌入式系统设计与应用课程设计 题 目 基于ARM9的串行通讯设计 学生姓名 王郸学 号 20131341003 学 院 信息与控制学院专 业 测控技术与仪器同组成员 赵玉斌、马子涵指导教师 孙伟二一六年六 月五 日基于ARM9的串行通讯设计赵玉斌 王郸 马子涵南京信息工程大学信息与控制学院,南京 210044摘要:嵌入式是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统,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.本文通过基于FL2440的嵌入式串口通信的实现,较为详细地介
2、绍了串口通信的硬件电路和软件实现方法。通过与计算机串口间的连接,实现在ARM平台上,传输率115200bps,接收来自串口(通过超级终端)的字符并将接收到的字符发送到超级终端,实现监测,与外部设备通信的基本功能。关键词:嵌入式系统、串口通信、ARM平台。Design of serial communication based on ARM9Yubin Zhao Dan Wang Zihan MaSchool of Information and Control, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing
3、210044Abstract:Embedded is application-centric, based on computer technology, hardware and software can be tailored to adapt application functionality, reliability, cost, size, power consumption, demanding special computer system, with the development of embedded systems and applications, in order t
4、o improve the overall performance of the system, you must implement the communication between PC and embedded computers . Through embedded implementation of serial port communication based on FL2440, describes in detail the hardware and software implementation of serial communication。 Through the co
5、nnection with the computer serial port, achieved on ARM platforms, transmission rate 115200bps, received from the serial port (via HyperTerminal) characters and characters that will receive the message to Super Terminal and the monitoring, the basic function of communicating with external devices.ke
6、ywords:Embedded System, serialcommunication, ARM platform.一、设计内容1。1 设计任务编写串口程序,使开发板收到数据后再把数据发回。本课程设计可以使同学们通过电路设计、安装、调试、整理资料等环节,对ARM920T的嵌入式串口通信系统的实际应用有深入的了解,培养了学生的软硬件动手能力,是对学生所学专业知识、理论、技能和培养学生独立完成基本科研任务能力的一个综合检验,具有一定的效果和意义。1.2 设计目的(1)注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力,培养创新意识和创新能力,并获得科学研究的基础训练.(2)了解所选择的ARM芯
7、片各个引脚功能,工作方式,计数/定时,I/O口,中断等的相关原理,并巩固学习嵌入式的相关内容知识。(3)熟悉ADS集成开发环境的基本功能,熟悉FL2440寄存器配置方法,了解ARM920T的串行口工作原理。(4)编程实现ARM的UART通讯,通过软硬件设计实现开发板与PC机之间的串行收发数据。1。3 设计要求实现查询方式串口的收发功能。接收来自串口(通过超级终端)的字符并将接收到的字符发送到超级终端。(1)初步掌握电子电路分析和设计的基本方法。(2)养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力。(3)掌握安装、布线、调试等基本技能,巩固常用仪器的正确使用方法。(4)通过严格的科学训练和工程设计实
8、践,树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并培养学生具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。二、设计方案2.1 系统组成FL2440嵌入式系统开发板上包含串口电路、电源、晶振、复位电路,再通过RS232串口线将PC机和开发板连接到一起,这几部分共同作用实现了嵌入式系统与计算机的串行通信。图1系统设计框图2。2 系统工作原理2。2。1 S3C2410X串行通信(UART)单元S3C2410X UART单元提供三个独立的异步串行通信接口,皆可工作于中断和DMA模式,使用系统时钟最高波特率达256Kbps,如果使用外部设备提供的时钟,可以达到更高的速率.每一个UART单元包含一
9、个16字节的FIFO用于数据的接收和发送。系统中采用RS232的电平转换芯片实现串口的通信。TTL/CMOS输入输出信号与ARM的UART输入/输出口对接1.UART的接收/发送模式在控制寄存器UCONn被设置成中断请求方式2。CMOS是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片,是电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。因为可读写的特性,所以在电脑主板上用来保存BIOS设置完电脑硬件参数后的数据,这个芯片仅仅是用来存放数据的。TTL逻辑门电路由晶体三极管和电阻构成,具有速度快的特点3.2。2.2波特率的产生波特率由一个专用的UART波特率分频寄存器(UBRDIVn)控制,计算
10、公式如下:UBRDIVn=(int)(ULK/(bps -16)或者UBRDIVn=(int)(PLK/(bps 16)-1)其中:时钟选用ULK还是PLK有UART控制寄存器UCONn10的状态决定.如果UCONn10=0用PLK作为波特率发生,否则选用ULK做波特率发生.UBRDIVn的值必须是1到()之间。例如:ULK或者PLK等于40MHz,当波特率为115200时,UBRIVn=(int)(40000000/115200 16)-1=(int)(21.7)1=202。2.3电气特性要完成基本的通信功能,实际上值需要 RXD、TXD和GND即可,但由于RS232C标准所定义的高、低电平
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