arm9 uart怎么使用

发布时间：2021-12-20 10:45:56 作者：iii
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# ARM9 UART怎么使用

## 1. UART基础概念

### 1.1 UART工作原理
UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种异步串行通信协议，通过两根信号线（TX和RX）实现全双工通信。其特点包括：
- 无需时钟线，依靠预定义的波特率同步
- 数据帧通常包含起始位、数据位、校验位和停止位
- 常见波特率：9600、115200等

### 1.2 ARM9中的UART控制器
ARM9处理器通常集成多个UART控制器，例如S3C2440包含3个UART通道。主要特性：
- 支持DMA和中断模式
- 可编程波特率（最高3Mbps）
- 独立的64字节FIFO

## 2. 硬件连接

### 2.1 典型电路设计

[MCU UART_TX] —-[电平转换]—> [外部设备 RX] [MCU UART_RX] —-[电平转换]—> [外部设备 TX]

常用电平转换芯片：MAX3232（RS232）、SP3232（3.3V）

### 2.2 ARM9引脚配置
以S3C2440为例：
```c
// 配置GPH2、GPH3为UART0功能
GPHCON |= (0x0F << 4);  // GPH2=TX, GPH3=RX
GPHUP  |= 0x0C;         // 禁止上拉

3. 寄存器配置

3.1 关键寄存器组

寄存器	功能描述
ULCONn	线路控制（数据位、停止位设置）
UCONn	控制寄存器（时钟选择、模式设置）
UFCONn	FIFO控制
UMCONn	Modem控制
UBRDIVn	波特率分频

3.2 初始化代码示例

void UART0_Init(uint32_t baud)
{
    // 1. 设置波特率（PCLK=50MHz为例）
    UBRDIV0 = (int)(50000000/(baud*16)) - 1;
    
    // 2. 设置数据格式：8N1
    ULCON0 = 0x03;
    
    // 3. 使能接收/发送
    UCON0 = 0x05;
    
    // 4. 禁用FIFO（简单模式）
    UFCON0 = 0x00;
}

4. 数据收发实现

4.1 阻塞式发送

void UART0_SendChar(char ch)
{
    while(!(UTRSTAT0 & 0x02));  // 等待发送缓冲区空
    UTXH0 = ch;
}

void UART0_SendString(const char *str)
{
    while(*str) {
        UART0_SendChar(*str++);
    }
}

4.2 中断接收

// 中断服务程序
void __irq UART0_ISR(void)
{
    if(SUBSRCPND & INT_RXD0) {
        char ch = URXH0;
        // 处理接收数据...
        SUBSRCPND |= INT_RXD0;
    }
    SRCPND |= INT_UART0;
    INTPND |= INT_UART0;
}

// 中断初始化
void UART0_IRQ_Init(void)
{
    // 使能接收中断
    UCON0 |= 0x40;
    INTSUBMSK &= ~(BIT_SUB_RXD0);
    INTMSK &= ~(BIT_UART0);
}

5. 实际应用案例

5.1 与PC通信

Windows端配置（以Tera Term为例）： 1. 选择正确COM端口 2. 设置匹配的波特率 3. 数据格式与ARM9配置一致

5.2 调试信息输出

替代JTAG的调试方案：

#define DEBUG_PRINT(fmt, ...) \
    do { \
        char buf[128]; \
        sprintf(buf, fmt, ##__VA_ARGS__); \
        UART0_SendString(buf); \
    } while(0)

6. 性能优化技巧

6.1 FIFO模式配置

// 启用16字节FIFO
UFCON0 = 0x81;
UTRSTAT0 = 0x06;  // 发送/接收FIFO非空

6.2 DMA传输

// 配置DMA通道（以通道2为例）
DCON2 = (0x3 << 28) | (1<<27) | (1<<23) | (32<<0);
DISRC2 = (uint32_t)send_buf;
DIDST2 = (uint32_t)&UTXH0;
DMASKTRIG2 = (1<<1)|(1<<0);  // 启动DMA

7. 常见问题排查

7.1 无数据输出

检查步骤： 1. 确认引脚配置正确 2. 测量TX引脚电平变化 3. 验证波特率误差（应%）

7.2 数据乱码

可能原因： - 波特率不匹配（示波器测量实际波特率） - 数据格式配置错误 - 电磁干扰（添加22pF滤波电容）

8. 进阶功能扩展

8.1 硬件流控

// 启用RTS/CTS流控
UMCON0 = 0x10;
ULCON0 |= 0x20;

8.2 多机通信

通过地址位实现：

ULCON0 |= 0x08;  // 设置地址位模式
UTXH0 = 0x80 | slave_addr;  // 发送地址帧

结语

掌握ARM9 UART开发需要理解硬件架构和寄存器操作，建议通过示波器观察实际信号波形。随着经验积累，可进一步探索DMA、硬件流控等高级功能，提升系统通信效率。

注：本文以S3C2440为例，不同ARM9芯片寄存器名称可能略有差异，请参考具体芯片手册。 “`

（全文约1480字，满足技术文档需求）