S3C2440—UART原理简介

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通用异步收发器简称UART，即“Universal Asynchronous Receiver Transmitter”

s3c2440提供了三个UART端口，它们都可以通过查询、中断和DMA方式传输数据，而且每个UART都分别有一个64个字节的接收FIFO和一个64个字节的发送FIFO。UART由波特率发生器、发送器、接收器和控制逻辑组成，使用系统时钟可以达到115.2Kbit/s，如果使用UEXTCLK引脚提供的外部时钟，则可以达到更高的波特率，波特率可以通过编程进行控制。UART的结构示意图如下所示：

UART的工作原理是：当发送数据时，CPU先将数据写入发送FIFO中，然后UART会自动将FIFO中的数据复制到“发送移位器”中，发送移位器将数据一位一位（先发最低位）地发送到TXDn数据线上（根据设定的格式、插入开始位。校验位和停止位）。接收数据时，“接收移位器”将RXDn数据线上的数据一位一位（同样是先发最低位）接收进来，然后复制到接收FIFO中，CPU即可从中读取数据。

S3C2440 UART有3个独立通道，每个通道支持的停止位有1位、2位，数据位有5、6、7、8位，支持校验功能，另外还有红外发送/接收功能。

在使用UART之前，需要设置波特率、传输格式（有多少个数据位、是否使用校验位、是奇校验还是偶校验、有多少个停止位、是否使用流量控制），选择UART通道的工作模式为中断模式或DMA模式。

下面我们来介绍一下UART比较重要的寄存器。

1、UBRDIVn 寄存器（UART BAUD RATE DIVISOR）：设置比特率

根据给定的波特率、所选择的时钟源的频率，可以通过以下公式计算UBRDIVn寄存器的值（n为0~2，对应3个UART通道）

2.ULCONn寄存器（UART LINE CONTROL）：设置传输格式

ULCONn寄存器（n为0~2），假如我们要设置UART0的传输格式为：8位数据位，每帧1个停止位，无奇偶校验位，普通模式。就要设置ULCON0的[7:0]为00000011 如下图红色标记所示

3、UCONx寄存器 （UART CONTROL）

UCONn寄存器用于选择UART时钟源，设置UART中断方式等。S3C244 UART有三个时钟源PCLK、UEXTCLK、FCLK/n，这里我们只列出[11:0] 位，因为[15:12]是保留，使用默认值0000 ，这里我们不理它。

4、UFCONn寄存器（UART FIFO CONTROL）、UFSTATn寄存器（UART FIFO STATUS）

UFCONn寄存器用于设置是否使用FIFO，设置各个FIFO的触发阈值，即发送FIFO中有多少个数据时产生中断，接收FIFO中有多少个数据时产生中断。

读取UFSTATn寄存器可以知道各个FIFO是否已经满、其中有多少个数据。当不使用FIFO时候，可认为FIFO的深度为1，使用FIFO时候S3C2440的FIFO的深度是64比S3C2440多了4倍。

5、UMCONn寄存器（UART MODEM CONTROL）UMSTATn寄存器（UART MODEM STATUS）

这两类寄存器用于流量控制，我们一般不会用到。

6、UTRSTATn寄存器（UART TX/RX STATUS）

UTRSTATn寄存器用来表明数据是否已经发送完毕、是否已经接收到数据。

接受缓冲区数据就绪[0]位：表示当接收到数据时，此位被自动设为1

发送缓冲区空[1]位：表示当发送缓冲区中没有数据时，此位被自动设为1

发送器空[2]位： 表示当发送缓冲区中没有数据，并且最后一个数据也已经发送出去时，此位被自动设为1

7、UERSTATn寄存器（UART ERROR STATUS）

这个寄存器用来表示各种错误是否发送。

8、UTXHn寄存器（UART TRANSMIT BUFFER REGISTER）

CPU将数据写入这个寄存器，UART即会将它保存到缓冲区中，并自动发送出去。

9、URXHn寄存器（UART RECEIVE BUFFER REGISTER）

当UART接收到数据时，CPU读取这个寄存器，即可获得数据。

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UART的讲解就到这里结束啦。

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