ARM串行口实验：UART通讯与原理探索

"该实验课程主要关注ARM处理器的串行口使用，旨在让学习者掌握ARM串行口的工作原理，实现UART（通用异步收发传输器）通讯，并熟悉相关硬件接口。实验涉及ARM ADS 1.2集成开发环境、程序编写与调试、串行总线理解以及使用超级终端进行数据传输。实验设备包括ARM嵌入式开发平台、PC机、JTAG仿真器和串口线。实验原理基于异步串行I/O，强调字符的起始位、数据位、奇偶校验位和停止位的传输格式。" 在本次"ARM串行口实验课程设计"中，学生将深入学习和实践ARM处理器如何利用串行口进行数据通讯。实验的主要目标包括： 1. **理解串行口工作原理**：串行口是一种逐位传输数据的方式，相比并行口，它减少了信号线的数量，通常只需要一对线就可以完成通信。在异步串行通信中，数据的传输不依赖于双方的共同时钟，而是通过特定的字符格式（起始位、数据位、奇偶校验位和停止位）来确保正确接收。 2. **学习UART通讯编程**：UART是微处理器常用的串行通讯接口，学生需要阅读ARM芯片文档，理解UART的相关寄存器功能，以实现UART通信协议。 3. **掌握CPU串行通讯方法**：实验中，学生将编写程序使ARM处理器监控串行口，接收来自PC（通过超级终端）的字符，并将这些字符原样返回，以此验证串行通讯的正确性。 实验前，学生需要具备以下预备知识： 1. **ARM ADS 1.2使用**：这是一个集成开发环境，用于编写、编译和调试ARM应用代码。学生应熟悉其基本操作流程。 2. **ARM应用程序框架**：理解基本的ARM程序结构，包括初始化、主循环等部分。 3. **串行总线知识**：串行总线的理解有助于学生更好地把握串行通信的基础概念。 实验所需的硬件设备包括： - ARM嵌入式开发平台：作为实验的计算核心，提供串行口硬件支持。 - PC机：运行Win2000或WinXP系统，配合JTAG仿真器和串口线，与ARM开发板进行通信。 - JTAG仿真器：用于ARM程序的下载和调试。 - 串口线：连接开发板和PC，实现UART通信。 软件方面，需要安装： - ARM ADS 1.2集成开发环境：编写和调试程序。 - 仿真器驱动程序：确保JTAG仿真器正常工作。 - 超级终端通讯程序：在PC端模拟串行通讯，用于数据传输。 实验原理中，异步串行I/O的通信字符格式如图3-1所示，包含起始位、数据位、可选的奇偶校验位和停止位。这种通信方式允许数据位之间的空闲时间，但效率相对较低，因为它需要对每个字符进行单独的同步。通过校验位，可以检测并纠正传输过程中可能出现的错误。 这个实验课程旨在通过实际操作，帮助学生掌握ARM处理器串行通讯的核心技术，为以后的嵌入式系统开发打下坚实基础。