嵌入式串口通信

题目：PC机与嵌入式开发板串口通信的设计与编程实现毕业设计I摘要随着嵌入式系统的发展和大规模应用，为了提升系统的整体性能，必须实现PC机和嵌入式计算机之间的通信。在实际开发应用中，串口通信是不可缺少的部分，是目前嵌入式系统与PC机之间一种非常重要而且普遍应用的通信方式。本文通过基于2410F的嵌入式串口通信的实现,按照嵌入式系统的软、硬件结构组成,较为详细地介绍了串口通信的硬件电路和软件实现方法。该系统的硬件主体设计以三星S3C2410处理器为核心控制器件,通过与计算机串口间的连接，实现在ARM平台上与外部设备通信的基本功能。关键词：嵌入式系统；2410F；串口通信；Linux系统毕业设计IIABSTRACTAlongwiththedevelopmentofembeddedsystemandapplicationscale,thecommunicationbetweenthePCandembeddedcomputermustbeachievedinordertoimprovethewholeperformanceofthesystem.Intheactualdevelopmentapplication,serialcommunicationisanessentialpart.Anditisaveryimportantanduniversalmode.Inthispaper,basedonthe2410Ftherealizationofembeddedserialcommunication,accordingtotheembeddedsystemsoftwareandhardwarestructure,amoredetaileddescriptionoftheserialcommunicationhardwareandsoftwaremethods.TheprincipalpartofthehardwareinthissystemischieflycontrolledbyS3C2410processor,whichisproducedbySAMSUNGCompany,communicatedwiththeserialofcomputer,thissystemrealizesthebasedfunctionofvisitingexteriordevice,whichisonthebasedofARM.Keywords:embeddedsystem;2410F;serialcommunication;Linuxsystem毕业设计目录摘要.........................................................................................................IABSTRACT..............................................................................................II1绪论.....................................................................................................11.1串口通信概述.....................................................................................11.2串口通信的原理.................................................................................11.3串口通信的开发工具.........................................................................21.3.12410F硬件平台简介........................................................................21.3.2ARM简介..........................................................................................21.3.3Linux系统简介.................................................................................31.4串口通信的基本任务.........................................................................42串口通信协议及实现............................................................................42.1RS-232C标准.......................................................................................52.2系统硬件结构原理...........................................................................103串口驱动程序设计..............................................................................113.1串口操作需要的头文件...................................................................123.2打开串口............................................................................................123.3串口设置............................................................................................123.4串口读写............................................................................................153.5关闭串口............................................................................................164设计验证与测试..................................................................................175总结...................................................................................................20参考文献...................................................................................................21致谢.......................................................................................................22附录.......................................................................................................24毕业设计11绪论目前，先进的嵌入式计算机以其优良的品质、高可靠性及模块化，广泛地应用于工业控制、航空航天、医疗、智能仪表、通信、数控、自动化生产设备、数据采集等领域。在实际应用中，有时需要借助微机强大的数据处理能力和丰富的软件资源，使得组成的系统功能更为强大。为了提升系统的整体性能，必须实现PC机和嵌入式计算机之间的通信。在数据采集的实际开发应用中，串口通信是不可或缺的一部分，也是目前嵌入式系统与PC机之间最重要，应用最普遍的通信方式。1.1串口通信概述所谓串口通信，是指外设和计算机间使用一根数据信号线（另外需要地线），数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。串口传输是二进制代码序列在一条信道上以位（元码）为单位，按时间顺序且按位传输的通信方式。串行传输时，发送端按位发送，接收端按位接受，同时还要对所传输的位加以确认，所以收发双方要采取同步措施，否则接受端将不能正确区分出所传输的数据。串口通信不但能实现计算机与嵌入式开发板之间的数据传输，而且还能实现计算机对嵌入式开发板的控制。若采用普通单片机,对外部设备的访问就需要利用复杂的汇编语言进行编程或者使用C51自己编写设备的初始化以及读写访问程序,这样的过程不仅复杂,而且不利于大规模的开发和设计。ARM与8051等普通单片机相比,具有开发简单、灵活,而且性能稳定、功能易于扩展等一系列优势,因而在汽车电子、手持设备、无线领域和航空航天等嵌入式系统中得到广泛的应用。将Linux移植到ARM嵌入式处理器后,可以利用操作系统中提供的系统调用把串口及其他外设当成普通文件进行操作,读写方便,因此进行相应开发可以提高系统编程效率,而且还可以简化调试的复杂程度。1.2串口通信的原理串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数从CPU经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。串口是系统资源的一部分,应用程序要使用串口进行通信,必须在使用之前向操作系统提出申请要求(打开串口),通信完成后必须释放资源(关毕业设计2闭串口)。1.3串口通信的开发工具本次开发采用的硬件平台是ARM920T处理器的2410F，开发系统平台是Linux系统。1.3.12410F硬件平台简介2410F是基于三星（samsung）ARM9嵌入式处理器S3C2410处理器的一款开发平台，“F”指基于2410的第六代开发套件。系统运行在202M的主频下发挥出色的性能。可以完成MP3，MPG，VOIP等工作。2410资源丰富适合ARM处理器的初学者学习使用。2410F上面使用的核心模块体积小资源丰富，IO充足还可以应用在二次开发的产品当中。这款设备主要包括核心板与底板两个部分，核心板采用6层PCB设计、底板采用2层PCB板设计，核心器件是基于目前业内主流使用的SAMSUNGARM9S3C2410处理器，主频202MHz，配套的存储器，网卡等设备；底板主要是各类型的接口。S3C2410处理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T处理器核，采用0.18um制造工艺的32位微控制器。该处理器拥有：独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND闪存控制器，3路UART，4路DMA，4路带PWM的Timer，I/O口，RTC，8路10位ADC，TouchScreen接口，IIC-BUS接口，IIS-BUS接口，2个USB主机，1个USB设备，SD主机和MMC接口，2路SPI。S3C2410处理器最高可运行在203MHz。它是基于ARM920T内核的16/32位RISC处理器,主要应用于嵌入式系统中。S3C2410拥有强大的数据处理能力,又有着低成本,低功耗等优点,在各种手持及移动设备