串列I/O(UART) 20010/12/08.

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1 串列I/O(UART) 20010/12/08

2 What is UART 個人電腦上所使用 RS-232 通訊介面上的非同步串列埠，能將平行格式的資料轉換成一系列循序的資料。
串列埠和平行埠兩者最大的不同點乃在於其傳遞資料的方式: 平行埠：資料以byte為單位，同時由平行埠傳送出去。 串列埠：資料會轉換成連續的bit，然後依序由埠送出，接收端收集這些資料後再將其合成為原來的byte。 RS-232 用來作序列傳輸的控制晶片稱 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)

3 實習基礎 S3C4510B 提供了兩個獨立非同步串列I/O埠(UART0、UART1) 重要特色包含：
可規劃的鮑率。 Infra-red (IR)傳送/接收。 各個frame可插入1或2個停止位元。 可選擇5位元，6位元，7位元或者是8位元的資料傳送。 同位(parity)檢查。 鮑率產生器可由內部系統時脈(MCLK)或是外部時脈(UCLK)來驅動 傳輸器(TX)和接收器(RX)各擁有資料緩衝暫存器和資料位移器

4 非同步傳輸的資料格式

5 UART特殊暫存器

6 UART線路控制暫存器

7 UART狀態暫存器

8 UART傳送緩衝暫存器

9 UART接收緩衝暫存器

10 鮑率產生器 UART鮑率產生器電路圖

11 UART鮑率除數暫存器 UART鮑率除數暫存器 (UBRDIVn) [3：0]：鮑率除值CNT1 xxx0 = 除 1

12 UART鮑率計算範例 故最大BRGOUT = MCLK2/16(1.5625MHz) Ex : BRGOUT = 19200
MCLK2 = MCLK / 2 ；CNT1= 0 or 1 Ex : BRGOUT = 19200 (CNT1 = 0) CNT0 = 50M/(32*19200) - 1 ≒ 80  CNT0 ≒ 80  UBRDIVx =0x500 若MCLK=50MHz，則MCLK2=25MHz 故最大BRGOUT = MCLK2/16(1.5625MHz)

13 UART一般鮑率 設定CNT0與CNT1來決定鮑率值

14 電路圖 ARM CPU Module RS-232 Driver Serial Port

15 程式流程圖 開始 UART初始化 Q & A模組 END

16 超級終端機

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20 程式說明

21 console_init@console.c
int console_init(void) { //Line control register : Normal, No parity,1 stop,8 bits outl(0x03, ULCON0); //control register, receive interrupt and transmit interrupt outl(0x09, UCON0); //setting baud rate 19200 outl(0x500, UBRDIV0); //Wait until tx shifter is empty. while (!(inl(USTAT0) & 0x80)); return 0; }

22 終端機顯示畫面

23 可應用函式 getch()：讀取輸入的字元。 putch()：輸出字元。 puts()：輸出字串。

24 實習 (Hint : enter鍵的 ASCII code 為 0x0d)
實習一：當RS232傳輸線只能使用38400bps和7bit傳送時，使用原本的程式將會產生錯誤。修正使其資料可以和4510互傳。 實習二：承上題將UART0改成以UART1輸出。 實習三：參考console.c所提供的函式getch(), putch(), puts()做出如下圖效果(輸入&顯示自己的英文名字) (Hint : enter鍵的 ASCII code 為 0x0d)

25 實習一