嵌入式操作教程：2-12 RS232串口通信实验（查询方式）
一、实验目的了解UART 的功能和结构，学习RS232串口通信协议，并实现通过查询方式进行 RS232 串口通信收发。二、实验原理RS232RS232接口是现在主流的串行通信接口之一，被广泛用于计算机串行接口外设连接。 RS232标准的接口，在电压处于-3V-15V时处于逻辑1状，当电压在+3V+15V时，处于逻辑0状态。另外在型号线这块RTS/CTS和DTR/DSR以及CD/RI这些信号线都是以前较老形式的，现在常用的信号线就是RXD/TXD和GND这3条，如果不连接GND地线的话可能会出现乱码。在接头上的2和3接口是接收和发送，5接口就是地线，使用这三条就可以完成接收和发送数据。https://file1.**/web2/M00/BF/FB/wKgZomXDIZaAGYnjAAOPh-Mw2Ic024.pngRS232通信的主要特点（1）全双工数据传输串行数据流可以同时进行双向传输。（2）点对点通信RS232只能实现点对点的通信方式。RS232接口的局限性（1）接口信号电平值较高，接口电路芯片容易损坏。（2）传输速率低，最高波特率19200bps。（3）抗干扰能力较差。（4）传输距离有限，一般在15m以内。（5）只能实现点对点的通讯方式。RS232接口UART1_RXD、UART1_TXD和RS232_UART2_TXD、RS232_UART2_RXD。RS232规定用电平表示数据，因此线路就是单线路的，用两根线才能达到全双工的目的。https://file1.**/web2/M00/BF/FB/wKgZomXDIaiAC8_GAANdbYHC4wA469.png实验板上的CON14和CON15是由UART1和UART2通过MAX3232串口电平转换芯片得到的RS232串口，使用的是9针DB9接口。在本实验中使用的是UART1串口。https://file1.**/web2/M00/C0/E8/wKgaomXDIbiAKUB-AAHHkB8PJvM771.pngUART全称Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器。 UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信，异步通信以一个字符为传输单位，通信中两个字符间的时间间隔多少是不固定的，但在同一个字符中的两个相邻位间的时间间隔是固定的。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。串行通信是指利用一条传输线将资料一位位地顺序传送，特点是通信线路简单，利用简单的线缆就可实现通信，降低成本，适用于远距离通信，但传输速度慢的应用场合。在嵌入式设计中，UART用于主机与辅助设备通信，如PC机通信包括与监控调试器和其它器件。UART特点（1）通用异步（2）串行低速总线（3）全双工（4）需要约定通信速率（5）只能点对点通信https://file1.**/web2/M00/BF/FB/wKgZomXDIcWAYp9iAANv4wsEvfY419.pngUART的功能框图https://file1.**/web2/M00/C0/E8/wKgaomXDIdOAEMxoAAmBVGsWUQ0050.pngUART通信模式（1）单工：数据传输仅能沿一个方向，不能实现反向传输。（2）半双工：数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行（RS485）（3）全双工：数据可以同时进行双向传输。https://file1.**/web2/M00/BF/FB/wKgZomXDId-Aar5zAAbAI2IRnl0815.pngUART通信协议起始位 : 发出一个逻辑 0 信号，表示传输字符的开始。数据位 : 数据位的个数可以是 5、6、7、8 等，构成一个字符。通常采用ASCII码（7位），从最低位开始传送。校验位 : 数据位加上这一位后，使得 1 的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验传输的正确性。停止位 : 数据的结束标志。可以是 1 位、1.5 位、2 位的高电平。空闲位 : 处于逻辑 1 状态，表示当前线路上没有数据传送。https://file1.**/web2/M00/BF/FB/wKgZomXDIj6ABzNjAAL3xCzHHtM433.png波特率指的是串口通信的速率，也就是串口通信时每秒钟可以传输多少个二进制。譬如每秒钟可以传输9600个二进制位，波特率就是9600。串口通信的波特率不能随意设定，而应该在一些值中选择，一般常见的波特率是9600和115200（低端单片机如51常用9600，高端单片机和嵌入式SoC一般用115200）。（1）通信双方必须事先设定相同的波特率这样才能成功通信，如果发送方和接受方按照不同的波特率通信则根本收不到，因此比特率最好是大家熟知的而不是随意指定的（2）常用的波特率经过长久发展，就形成了共识，常用9600 和115200。程序流程设计程序流程设计中首先要进行外设使能配置，接着进行管脚复用配置和UART初始化，然后进行发送数据，串口不断查询有无需要接收的数据，最后返回数据。https://file1.**/web2/M00/C0/E8/wKgaomXDIkeAKNa1AANjpy6VuFk102.png查询方式对I/O设备的程序轮流查询，它定时对设备轮流询问一遍有无处理需求。轮流询问之后，有需求的，则加以处理。在处理I/O设备的需求完之后，处理机返回继续工作。CPU要不断地读取状态字和检测状态字，不管那个外围设备是否有服务请求，都必须一一查询，许多次的重复查询，可能都是无用的，而又占去了CPU的时间，效率较低。源码说明管脚复用源码管脚复用配置。GPIO复用配置操作直接封装成了函数，使用时，直接包含“TL6748.h”文件 即可。StarterWare API 接口。GPIOBank0Pin0PinMuxSetup();https://file1.**/web2/M00/8E/CE/wKgZomTKC_yAZ-G7AAKpGRZoO-s308.png数据发送源码数据发送配置。使用 StarterWare 的库来设置数据发送。使用时，直接包含“uart.h”文件 即可。StarterWare API 接口。void UARTCharPut(unsigned int baseAdd, unsigned char byteTx)https://file1.**/web2/M00/BF/FB/wKgZomXDIleAVfopAATzILKiwNw727.png数据接收源码数据接收配置。使用 StarterWare 的库来设置数据接收。使用时，直接包含“uart.h”文件 即可。StarterWare API 接口。int UARTCharGet(unsigned int baseAdd)https://file1.**/web2/M00/BF/FB/wKgZomXDIl6ATVlCAAMZjRTfMJQ109.png三、操作现象实验设备本实验使用的硬件接口为UART1 RS232接口，所需硬件为实验板、仿真器、RS232 交叉串口母母线、USB转RS232串口线和电源。https://file1.**/web2/M00/C0/E8/wKgaomXDImqAKf1CAAhJqs2zgiM271.png硬件连接（1）使用 RS232 交叉串口母母线和 USB 转 RS232 串口线连接实验板的UART1串口和电脑的 USB口。（2）连接仿真器和电脑的USB接口，（3）将拨码开关拨到DEBUG模式01111，连接实验箱电源，拨动电源开关上电。https://file1.**/web2/M00/BF/FB/wKgZomXDInaAC7SSAAqNxePOTC4877.png软件操作串口端口查询（1）先在设备管理器查看串口的端口号；（2）再设置串口调试工具，波特率设置为115200。https://file1.**/web2/M00/C0/E8/wKgaomXDIn-AA5CiAAqNxUp7jBM764.pngCCS里相关操作导入工程，选择Demo文件夹下的对应工程编译工程将CCS连接实验箱并加载程序点击运行程序，串口终端会打印相关信息通过电脑键盘输入任意字符，可在串口终端回显。实验结束后，先点击黄色按钮暂停程序运行，再点击红色按钮退出CCS与实验箱的连接，最后实验箱断电即可。https://file1.**/web2/M00/C0/E8/wKgaomXDIomAQqN1AAqNxS-jS9w233.png
页:
[1]