ARM开发教程之ARM串口位方式多机通信的编程技术

1、ARM开发教程之ARM7串口9位方式多机通信的编程技术1 .主从式多机通信 512. ARM7串口UART0内部结构 UOIIR寄存器 UOIIR寄存器3 .9位方式多机通信编程实现ARM串口通信的奇偶校验功能4. 总 结11 . ARM开发教程之主从式多机通信所谓主从式多机系统，即在数个arm(或单片机)中，有一个是主机，其余的为从机。从机要服从主机的调度、支配，其拓扑结构如图1所示。主机信息可以发到各个从机，从机发送的信息只能被主机接收，从机之间不进行通信。2ARM开发教程之51单片机51单片机串口不同寻常的特征是包括第9位方式(在串口模式2和模式3下)。它允许把在串行口通信增加的第9位用

2、于标志特殊字节的接收。一般约定第9位为高时表示该字节为地址字节，第9位为低时为数据字节。第9位方式允许接收单片机信息，仅当字节具有一个第9位时才能被中断。用这种方式，主机首先广播1字节，并让其第9位为高，同时收到该字节的各个从机，只有地址相符的打开，以接收后面的数据字节。所接续的数据字节(第9位为低)不能引起其他从机中断，因为未送它们的地址。51单片机用9位方式多机通信时，串口模式必须在方式2或方式3。3其实现多机通信的原理和工作过程如下：作主机的8051的SM2应设定为O，作从机的sM2设定为1。主机发送并被从机接收的信息有两类：一类是地址，用于指示需要和主机通信的从机地址，由串行数据第9位

3、为“1”来标志；另一类是数据，由串行数据第9位为“0”来标志。由于所有从机的SM2=1，故每个从机总能在R1=O收到主机发来的地址(因为串行数据的第9位为“l”)，并进入各自的中断服务程序。在中断服务程序中，每台从机把接收到的从机地址和它的本机地址(系统设计时所分配)进行比较。所有比较不相等的从机均从各自的中断服务程序中退出(SM2仍为1)，只有比较成功的从机才足被主机寻址通信的从机。4被寻址的从机在程序中使SM2=0，以便接收随之而来的数据或命令(RB8=0)。上述过程进一步归结如下：主机的SM2为O，所有从机的SM2=1，以便接收主机发来的地址。主机给从机发送地址时，第9数据位应设置l，以

4、指示从机接收这个地址。所有从机在SM2=1、RB8=1和RI=O时，接收主机发来的从机地址，进入相应中断服务程序，并与本机地址相比较，以便确认是否为被寻址从机。被寻址从机通过指令清除SM2，以便正常接收数据，并向主机发回接收到的从机地址，供主机核对。未被寻址的从机保持SM2=1，并退出各自中断服务程序。完成主机和被寻址之间的数据通信，被寻址从机在通信完成后重新使SM2=l，并退出中断服务程序，等待下次通信。5从以上8051实现9位方式多机通信的过程可见，关键问题在于：发送端(主机)如何发送第9位，并且可编程设置1或O；接收端(从机)如何接收到这第9位，并判断出是l还是0。以上问题，8051串口

5、可通过控制寄存器SCON中的TB8、RB8和SM2位的设置和读取轻松解决，但在ARM中并没有与805l类似功能的寄存器。那么ARM7多机系统怎样实现如上9位方式多机通信呢?下面通过分析ARM串口(以UART0为例)的内部结构和相关寄存器，给出一个有效的解决方案。62. ARM开发教程之ARM7串口UART0内部结构使用ARM7串口UARTO之前须设置5个寄存器，即中断使能寄存器UOIER、UARTO格式控制寄存器UOLCR、FIFO控制寄存器UOFCR和波特率设置寄存器UODLM和UODLL。发送过程是：CPU内核通过VPB接口对UARTO的寄存器进行读写访问，数据首先进入发送缓存UOTHR，

6、经发送移位寄存器UOTSR逐位移出，经TxDO引脚输出。接收过程是：数据经RxDO，先进入接收移位寄存器UORSR，经接收缓存U0RBR，通过VPB与CPU内核相连。特别注意的是，通信过程中ARM7串口中的中断标志寄存器U0IIR和UART0状态寄存器UOLSR的各位将随着通信收发而自动受到影响，也就是说这两个寄存器记录了数据通信过程的状态信息，这些信息很有用。7ARM开发教程之UOIIR寄存器UOIIR寄存器的描述如表1所列UOIIR提供状态代码，用于指示一个挂起中断的中断源和优先级。在访问UOIIR的过程中，中断被冻结。如果在访问UOIIR时产生了中断，该中断将被记录，在下次访问UOIIR

7、时可以读出，避免了中断的丢失。8UOLSR寄存器描述如下：9RDR：接收数据就绪。判断该位是否置1，决定能否从FIF0中读取数据。0UORBR为空。lUORBR中包含有效数据。从接收FIFO中读走所有数据后，恢复为O。0E：溢出错误标志。当U0RBR寄存器中已经有新的字符就绪，而接收FIF0已满时，该位置位。0接收缓存区没有溢出。1接收缓存区发生溢出错误。PE：奇偶校验错误。在使能奇偶校验位之后，对所有接收的数据都进行奇偶校验，如果与UOLCR中的设置不符，将引起奇偶校验错误。O没有发生奇偶校验错误。1发生奇偶校验错误。读操作使该位恢复为O。10FE：帧错误标志。当接收字符的停止位为O时，产生

8、帧错误。 O没有发生帧错误。1发生帧错误。读取该位时恢复为O。BI：间隔中断标志。在发送数据时，如果RXDO引脚保持低电平，将产生间隔中断。发生间隔中断后，接收模块停止数据接收。O没有发生间隔中断。1发生间隔中断。THRE：反映UOTHR是否为空，也可以认为发送FIFO是否为空。O不为空。1空。对UOTHR进行写操作，使该位恢复为O。TEMT：当发送移位寄存器和UOTHR均为空时，该位置位。0不为空。1空。对UOTHR进行写操作，使该位恢复为0。11RXFE：如果一个带有接收错误(如帧错误、奇偶错误或间隔中断)的字符装入UORBR时，该位置位。OUORBR中没有接收错误，或UOFCRO为0。1

9、UORBR中包含至少一个UARTO Rx错误。另外，还有两个很重要的寄存器：一个是前面提到的格式控制寄存器UOLCR，另一个是FIFO控制寄存器UOFCR。12UOLCR寄存器的描述如下：13其中第3位和第4、5位十分重要。奇偶使能：控制是否进行奇偶校验。如果使能，发送时将添加一位校验位。O禁止奇偶产生和校验。1使能奇偶产生和校验。奇偶选择：设置奇偶校验类型。OO奇数(数据位+校验位=奇数)。01偶数(数据位+校验位=偶数)。10校验位强制为1。11校验位强制为O。14ARM开发教程之U0FCR寄存器U0FCR寄存器的描述如下：这里面注意第6、7位。15Rx触发点设置：通过设置这两位可以调整接

10、收FIF0中触发RDA中断的有效字节数量。00触发点O(1字节)。01触发点1(4字节)。10触发点2(8字节)。11触发点3(14字节)。163. ARM开发教程之9位方式多机通信编程实现上面已说明，9位方式多机通信的关键是第9位的编程发送和第9位的接收和判断。对于发送端，利用UOLCR寄存器的设置便能实现第9位的编程发送。UOLCR=0 x2B； 带奇偶校验，强制为lUOLCR=Ox3B； 带奇偶校验，强制为O通过以上设置，只要编程发送1字节，arm就自动将第9位按程序设置的0或1发送出去。难点在于接收端，即接收端把接收到的第9位放到哪了，程序员又如何知道这第9位是0还是1。其实，ARM并不像51单片机那样把接收到的第9位数据自动装入SCON的RB8。实际上，ARM并没有这样的寄存器SCON，也没有RB8位。要实现判断第9位为1或0，只能利用ARM串口通信的奇偶校验功能!17ARM开发教程之利用ARM串口通信的奇偶校验功能思路利用ARM串口通信的奇偶校验功能思路如下：设置奇偶校验使能；编程读取UOLSR寄存器的PE位(具体含义见UOLSR寄存器的描述部分)；编程判断收到的l字节中有多少个“1”，并设置一标志PP；将上述标志与PE位比较处理；比较的结果就正确表示了第9位是“O”，还是“1”。按照以上思路，可有效实现第9位的判断。下面给出相应的程序代码：181