ARM嵌入式系统中AT91M40800串口通信模块设计与实现

在当前嵌入式系统设计中，以ARM作为内核的处理器芯片已经成为主导，尤其是在不加载操作系统的背景下，这可以显著降低开发成本和复杂度。本文主要关注的是基于ATMEL公司的AT91M40800芯片（具有ARM7TDMI内核）的嵌入式系统，该芯片内置USART接口，通过与MAX232接口配合实现串行通信。 文章首先介绍了系统的整体架构，包括利用USART接口构建的硬件连接，如图1所示的系统框图，展示了如何利用这些硬件资源来构建串口通信模块。开发过程中，作者选择了IAR Embedded Workbench作为开发平台，这是一个针对ARM嵌入式系统的集成开发环境。尽管C语言提供了丰富的函数库，但在无操作系统支持的环境中，开发者需要特别注意内存管理，避免malloc和free等函数可能导致的堆栈溢出问题，同时应限制函数嵌套和递归。 在串口通信模块的设计上，文章着重讲解了驱动函数的编写，例如COM_Open（打开串口）、COM_Close（关闭串口）、COM_PDC_Send（PDC模式发送）、COM_PDC_Recv（PDC模式接收）以及COM_CheckENDRX和COM_CheckENDTX等，这些函数用于控制串口的打开、关闭和数据传输。PDC模式是一种高效的通信模式，它允许数据在不占用CPU的情况下进行接收或发送，类似于计算机中的DMA（直接内存访问）。 由于嵌入式系统（下位机）与PC（上位机）之间的速度差异，通信策略采取上位机主动发送数据，下位机被动接收的方式，以确保数据的稳定传输。文章还提到了自定义通信数据包的设计，其中MAX_SIZE_PACKET是关键参数，它定义了数据包的最大尺寸。 本文深入探讨了在ARM无操作系统环境下，如何通过IAR开发平台，结合AT91M40800芯片的USART接口和MAX232接口，设计并实现高效的串口通信模块，以及相应的驱动函数和通信策略。这对于理解和实践嵌入式系统串行通信技术具有重要的参考价值。