基于ADS的S3C2410實現(xiàn)嵌入式串口通信
如今,可提供功能完善的硬件串口的微控制器比比皆是,那么我們?yōu)槭裁催€要費力地用微控制器的端口管腳來實現(xiàn)軟件UART呢?主要有以下幾個原因:
首先,盡管確實有許多微控制器都包含了硬件UART,但仍有許多沒有包含這種接口。在系統(tǒng)設計中,選擇微控制器時,可能很難找到一款各方面都很理想的產(chǎn)品。例如,電壓范圍合適的微控制器可能內部存儲器不夠大,而存儲器大小足夠的可能又沒有足夠的端口管腳,無法滿足設計需求。因此,通過軟件方式實現(xiàn)某些系統(tǒng)需要的外設接口,從而彌補一款微控制器性能上的缺陷,就能增加可供設計選擇的微控制器的數(shù)量和種類,從而增大設計的靈活性。
第二,即便一款微控制器包含了一個功能完善的硬件UART,由于某種原因,這對即將進行的設計來說可能仍然不夠。例如,可能是微控制器需要與之通信的外設所用的協(xié)議與串口協(xié)議稍有不同,也可能是硬件UART所提供的位數(shù)、奇偶校驗功能或輸入和輸出緩存無法完全滿足應用的要求。這時,通過構建一個軟件UART接口,我們在定義UART的功能和串口協(xié)議的細節(jié)上就更靈活。
第三,一款微控制器的硬件UART也許能夠很好地滿足應用的需求,但只是數(shù)量不夠。例如,微控制器包含兩個UART,而設計中的應用卻需要三個。此時,我們不必僅僅為了增加串口的數(shù)量就另外增加一塊新的芯片,而只需增加一個與該微控制器上現(xiàn)有的UART具備同樣功能和特性的軟件UART。
UART軟件部分的實現(xiàn)
絕大多數(shù)的Linux軟件開發(fā)都是以native方式進行的,即本機(HOST)開發(fā)、調試、本機運行的方式,但是由于在目標機上沒有足夠的資源來滿足嵌入式系統(tǒng)的開發(fā),所以這種方式不適合于嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)。通常嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)采用交叉編譯調試的方法。交叉編譯的主要特征是某機器中執(zhí)行的程序代碼不是由本機編譯生成,而是由另外一臺機器編譯生成。
串口通信的基本任務有:實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化、進行串/并轉換、控制數(shù)據(jù)傳輸速率、進行錯誤檢測和進行TTl與EIA電平轉換。串口通信分為同步通信和異步通信兩種類型,本文將用到異步串行I/0。
由于Linux系統(tǒng)將所有的設備都看成文件,所以訪問串口時,認為串口是一個文件,我們可以使用文件系統(tǒng)控制函數(shù)實現(xiàn)基本的串口操作,比如open()函數(shù)用來打開串口,read()和write()函數(shù)用來讀寫串口,在傳輸數(shù)據(jù)完成后可以用close()函數(shù)關閉串口。
構造了一個嵌入式版本的Linux文件系統(tǒng),它使得內核在系統(tǒng)盡量精簡的情況下能夠運行起來,并滿足產(chǎn)品和系統(tǒng)各方面的要求。其中,為文件系統(tǒng)配置用戶和屬組以達到一定的安全性更是系統(tǒng)的一大特色。另外,在這個嵌入式文件系統(tǒng)中,引入了VFS的支持,雖然犧牲了一些空間,但是大大方便了今后各種物理文件系統(tǒng)的動態(tài)加載。Linux的文件系統(tǒng)事實上非常的龐大,構造一個嵌入式的Linux文件系統(tǒng)是一個很復雜的過程
串口的基本設置
串口最基本的設置有波特率設置、檢驗位和停止位的設置。串口的設置主要是設置struct termios結構體的各成員值:
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