M4的串口

1万 · 2016-8-29 20:09

RS232是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生

产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）”和“数据通

讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。传统的RS232接口标准有22

根线，采用标准25芯型插头座。后来的PC上使用简化了的9芯型插座，25芯插头

座已很少采用。现在的台式电脑一般有一个串行口：COM1，从设备管理器的端口列表中

就可以看到。硬件表现为计算机后面的9针形接口，由于其形状和针脚数量的原因，其

接头又被称为DB9接头。现在有很多手机数据线或者物流接收器都采用COM口与计算机

相连，很多投影机、液晶电视等设备都具有了此接口，厂家也常常会提供控制协议，便于

在控制方面实现编程受控，现在越来越多的智能会议室和家居建设都采用了中央控制设备

对多种受控设备的串口控制方式。

1万 · 2016-8-29 20:11

目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时（<12m），可以用电缆线直接连接标准RS232

端口(RS422，RS485较远)，若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送

数据（2、3、5）脚相连

串口调试要点：

     线路焊接要牢固，不然程序没问题，却因为接线问题误事，特别是串口线有交叉、直连这两种类型。

     串口调试时，准备一个好用的调试工具，如串口调试助手，有事半功倍的效果。

   强烈建议不要带电插拨串口，插拨时至少有一端是断电的，否则串口易损坏。因为串口（RS232接口硬件）本身，根据使用定义，

是允许任何针脚之间相互短路不致损坏的，从这个定义上讲，可以理解为“支持热插拔”（意思是不应由此而损坏）；而带电插拔会导

致损坏的原因不是串口自身的问题，而是两系统的地电位差异过大导致。这可以通过以下实验验证：将两个系统的地互联，并确保一
直良好接通，在此基础上插拔串口不会引起任何损坏。而相反的当两系统的地电位存在不合理差异的时候“要支持热插拔”，恐怕必须

全都线路光藕隔离，因此就诞生了光耦隔离的电路了。

1万 · 2016-8-29 20:13

流控制

   在串行通讯处理中，常常看到RTS/CTS和XON/XOFF这两个选项，这就是两个流控制的选项，目前流控制主要应用于调制解调

器的数据通讯中，但对普通RS232编程，了解一点这方面的知识是有好处的。那么，流控制在串行通讯中有何作用，在编制串行通讯

程序怎样应用呢？这里讲到的“流”，当然指的是数据流。数据在两个串口之间传输时，常常会出现丢失数据的现象，或者两台计算机

的处理速度不同，如台式机与单片机之间的通讯，接收端数据缓冲区已满，则此时继续发送来的数据就会丢失。如果我们在网络上通

过Modem进行数据传输，这个问题就尤为突出。流控制能解决这个问题，当接收端数据处理不过来时，就发出“不再接收”的信号，

发送端就停止发送，直到收到“可以继续发送”的信号再发送数据。因此流控制可以控制数据传输的进程，防止数据的丢失。PC机

中常用的两种流控制是硬件流控制（包括RTS/CTS、DTR/DSR等）和软件流控制XON/XOFF （继续/停止），下面分别说明
硬件流控制

   硬件流控制常用的有RTS/CTS流控制和DTR/DSR（数据终端就绪/数据设置就绪）流控制。

   硬件流控制必须将相应的电缆线连上，用RTS/CTS （请求发送/清除发送）流控制时，应将通讯两端的RTS、CTS线对应相连，

数据终端设备（如计算机）使用RTS来起始调制解调器或其它数据通讯设备的数据流，而数据通讯设备（如调制解调器）则用CTS

来起动和暂停来自计算机的数据流。这种硬件握手方式的过程为：

   我们在编程时根据接收端缓冲区大小设置一个高位标志（可为缓冲区大小的75％）和一个低位标志（可为缓冲区大小的25％），

当缓冲区内数据量达到高位时，我们在接收端将CTS线置低电平（送逻辑0），当发送端的程序检测到CTS为低后，就停止发送数据，

直到接收端缓冲区的数据量低于低位而将CTS置高电平。RTS则用来标明接收设备有没有准备好接收数据。

   常用的流控制还有DTR/DSR（数据终端就绪/数据设置就绪）。我们在此不再详述。由于流控制的多样性，当硬件里用了流控制

时，应做详细的说明，如何接线，如何应用。

  软件流控制

   由于电缆线的限制，我们在普通的控制通讯中一般不用硬件流控制，而用软件流控制。一般通过XON/XOFF来实现软件流控制。

常用方法是：当接收端的输入缓冲区内数据量超过设定的高位时，就向数据发送端发出XOFF字符（十进制的19或control-s，

设备编程说明书应该有详细阐述），发送端收到XOFF字符后就立即停止发送数据；当接收端的输入缓冲区内数据量低于设定的低位时，

就向数据发送端发出XON字符（十进制的17或control- q），发送端收到XON字符后就立即开始发送数据。一般可以从设备配套

源程序中找到发送的是什么字符。应该注意，若传输的是二进制数据，标志字符也有可能在数据流中出现而引起误操作，这是软件流

控制的缺陷，而硬件流控制不会有这个问题。

1万 · 2016-8-29 20:14

M451系列提供多达4个通用异步串行接口(UART：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。UART控制器

支持标准速度UART, 并提供流量控制。UART控制器的接收过程是把外设的串行数据转为并行数据，发送过程是把CPU的并行数据

转成串行数据发送出去。每个UART通道支持10种类型的中断. UART控制器还支持IrDA SIR,RS-485和波特率自动测量功能。

UART特征：

  全双工，异步通讯口

  独立的接收/发送16/16字节FIFO

  支持硬件自动流控制

  接收缓存触发等级的数据长度可设

  每个通道波特率可单独设置

  支持nCTS和 RX数据触发唤醒功能

  支持 8位接收缓存定时溢出检测功能

  通过设置寄存器DLY (UA_TOR [15:8])，可配置两个数据之间（从上一个stop位到下一个start位）的传送时间间隔
支持波特率自动侦测
 支持 break error，frame error， parity error 和收/发缓冲区溢出检测等功能
 可编程串行接口特性
 数据位长度可设为 5~8位
 可编程校验，包括奇、偶、无校验，或固定校验位生成和检测
 可设置停止位长度为 1位，1.5 位或 2 位
 支持 IrDA SIR 功能模式
 标准模式下支持 3/16位宽功能
 支持 LIN 功能模式(UART0/UART1 支持)
 支持 LIN 主/从模式
 传输中支持 break生成功能可设
 支持接收器 break检测功能
 支持 RS-485模式
 支持 RS-485 的 9-位模式
 支持软硬件控制 nRTS管脚，用于控制 RS-485 传送方向

1万 · 2016-8-29 20:16