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硬體知識_UART硬體介紹
1. 序列槽的硬體介紹
UART的全稱是Universal Asynchronous Receiver and Transmitter,即異步發送和接收。
序列槽在嵌入式中用途非常的廣泛,主要的用途有:
- 列印調試資訊;
- 外接各種子產品:GPS、藍牙;
序列槽因為結構簡單、穩定可靠,廣受歡迎。
通過三根線即可,發送、接收、地線。
通過TxD->RxD把ARM開發闆要發送的資訊發送給PC機。
通過RxD->TxD線把PC機要發送的資訊發送給ARM開發闆。
最下面的地線統一參考地。
2. 序列槽的參數
- 波特率:一般選波特率都會有9600,19200,115200等選項。其實意思就是每秒傳輸這麼多個比特位數(bit)。
- 起始位:先發出一個邏輯”0”的信号,表示傳輸資料的開始。
- 資料位:可以是5~8位邏輯”0”或”1”。如ASCII碼(7位),擴充BCD碼(8位)。小端傳輸。
- 校驗位:資料位加上這一位後,使得“1”的位數應為偶數(偶校驗)或奇數(奇校驗),以此來校驗資料傳送的正确性。
- 停止位:它是一個字元資料的結束标志。
怎麼發送一位元組資料,比如‘A‘?
‘A’的ASCII值是0x41,二進制就是01000001,怎樣把這8位資料發送給PC機呢?
- 雙方約定好波特率(每一位占據的時間);
- 規定傳輸協定
- 原來是高電平,ARM拉低電平,保持1bit時間;
- PC在低電平開始處計時;
- ARM根據資料依次驅動TxD的電平,同時PC依次讀取RxD引腳電平,獲得資料;
前面圖中提及到了邏輯電平,也就是說代表信号1的引腳電平是人為規定的。
如圖是TTL/CMOS邏輯電平下,傳輸‘A’時的波形:
在xV至5V之間,就認為是邏輯1,在0V至yV之間就為邏輯0。
如圖是RS-232邏輯電平下,傳輸‘A’時的波形:
在-12V至-3V之間,就認為是邏輯1,在+3V至+12V之間就為邏輯0。
RS-232的電平比TTL/CMOS高,能傳輸更遠的距離,在工業上用得比較多。
市面上大多數ARM晶片都不止一個序列槽,一般使用序列槽0來調試,其它序列槽來外接子產品。
3. 序列槽電平
ARM晶片上得序列槽都是TTL電平的,通過闆子上或者外接的電平轉換晶片,轉成RS232接口,連接配接到電腦的RS232序列槽上,實作兩者的資料傳輸。
現在的電腦越來越少有RS232序列槽的接口,當USB是幾乎都有的。是以使用USB序列槽晶片将ARM晶片上的TTL電平轉換成USB序列槽協定,即可通過USB與電腦資料傳輸。