基于ADS的S3C2410實現(xiàn)嵌入式串口通信

引言

　　ARM ADS全稱為ARM Developer suite(ARM開發(fā)套件)。ADS的CodeWarrior集成開發(fā)環(huán)境(IDE)是基于Metrowerks CodeWarrior IDE4.2版本的，經過適當?shù)牟眉粢灾С?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/ADS">ADS工具鏈，為管理和開發(fā)項目提供了簡單多樣化的圖形用戶界面，用戶可以使用ADS的CodeWarrior IDE為ARM和Thumb處理器開發(fā)用C、C++或ARM匯編語言的程序代碼，縮短了用戶開發(fā)項目代碼的周期。ADS中包括3個調試器：AXD(ARM ExtendedDebugger)、ARMSD(ARM Symbo l i c Debugger)、ADW/ADU(Appl icat ion Debugger Windows/Unix)。在軟件開發(fā)的最初階段，可以使用調試器進行仿真來測試所開發(fā)的軟件是否達到了預期的效果。

　　在數(shù)據(jù)采集的實際開發(fā)應用中，串口通信是不可缺少的部分，它是目前嵌入式系統(tǒng)與PC機間的一種非常重要且普遍使用的通信方式。計算機利用串口對單片機等外部設備的控制減少了在訪問外部設備時需要進行復雜的匯編語言編程等帶來的麻煩，同時也有利于大規(guī)模的開發(fā)和設計。在Linux系統(tǒng)中，系統(tǒng)把串口等其它外設當作文件進行操作，在端口的讀寫上非常方便，大大提高了系統(tǒng)編程效率。本文通過把Linux系統(tǒng)移植到S3C2410后，利用S3C2410自帶的串口對目標實現(xiàn)控制，詳細地介紹了串行通信的硬件電路和軟件的實現(xiàn)方法。

　　S3C2410硬件平臺簡介

　　S3C2410是韓國三星公司生產的新一代高性能微處理器，它是基于ARM920T內核的16/32位RISC處理器。主要應用于嵌入式系統(tǒng)中。

　　S3C2410擁有強大的數(shù)據(jù)處理能力。又有著低成本。低功耗等優(yōu)點。在各種手持及移動設備上的應用越來越廣泛，基于其平臺的程序功能也越來越復雜。于是，在其平臺上架構多線程的操作系統(tǒng)已成為越來越多系統(tǒng)設計者的訴求，本文介紹多線程在S3C2410上的具體實現(xiàn)過程。

　　硬件結構

　　目前串口大部分是在Windows或是在Dos下運用，本文是在Linux系統(tǒng)下利用串口來實現(xiàn)通信的。S3C2410芯片是三星公司生產的 16/32bit的RISC處理器，獨立的16kB指令和16 kB數(shù)據(jù)的緩存(cache)，用于虛擬內存管理的MMU單元，LCD控制器(STNTFT)，非線性(NAND)FLASH的引導單元，系統(tǒng)管理器(包括片選邏輯控制和SDRAM控制器)，3個通道的異步串口(UART)，每個控制器支持的最高波特率可以達到230400 Boud/s，這些特點為實現(xiàn)在Linux系統(tǒng)下計算機與開發(fā)板之間順利進行串口通信提供了可靠的保證。WNSC400是北京維納光科公司生產的電動位移平臺控制箱，它擁有RS232的串口能使S3C2410通過串口對其進行數(shù)據(jù)通信，從而能夠實現(xiàn)S3C2410對電動位移平臺的控制。但是控制箱是在 Windows環(huán)境下實現(xiàn)的，所以要想把它應用到嵌入式系統(tǒng)中是存在難度的。S3C2410的串口要實現(xiàn)與控制箱的數(shù)據(jù)傳輸，那么就要使控制箱及其控制的電動平移臺實現(xiàn)與其它模塊組成嵌入式系統(tǒng)，比如與一臺攝像頭聯(lián)系起來，當攝像頭對物體進行圖像采集后，對采集數(shù)據(jù)進行處理，進而計算出目標具體要改變的位移等參量，然后控制箱在通過$3C24lO的存儲器中讀取這些數(shù)據(jù)，并發(fā)出命令使電動位移平臺按需要的改變量進行移動，這樣就是實現(xiàn)了一個簡單的嵌入式系統(tǒng)。計算機(宿主機)、目標機(S3C2410)還有控制箱之間連接的硬件原理如圖1所示。在宿主機上將在ADS環(huán)境下編好的程序通過JTAG下載到 S3C2410后，S3C2410就可以通過串口與控制箱進行通信。

　　UART軟件

　　通用異步收發(fā)器(UART)是一種串行接口，許多微處理器和微控制器中都包含這種外設接口。異步串行接口提供了一種簡單的途徑，使兩個器件無需共享同一個時鐘信號就能進行通信。如果再加入一個合適的電平轉換器，串口還能用在RS-232和RS-485網絡中通信，或者與計算機的COM端口連接。串口只需兩根信號線(Rx和Tx)即可實現(xiàn)，而且只要兩端器件都采用同樣的位格式和波特率，那么它們無需其它任何對方的信息就可以成功傳輸數(shù)據(jù)。