NuMicro Mini51系列UART技术详解

“NuMicro Mini51系列中文培训资料：UART” NuMicro Mini51系列是新唐科技（Nuvoton）推出的一系列微控制器，它包含一个可编程的UART（通用异步收发传输器）通道，适用于串行通信。UART在嵌入式系统和微控制器应用中广泛用于设备间的通信，它可以实现全双工数据传输，允许同时发送和接收数据。 UART的主要特性包括： 1. **独立可编程波特率发生器**：这使得用户可以根据需要设置不同的通信速率，以适应不同的通信协议和设备。 2. **完全可编程的串口特性**：包括数据位数（5-8位）、奇偶校验位（奇、偶或无校验）和停止位数（1-2位），可以根据不同应用场景灵活配置。 3. **UART接收/发送支持单独的16/16字节缓冲**：这些缓冲区有助于提高数据处理效率，减少CPU的介入次数，从而降低功耗。 4. **UART自动流控功能**：支持CTS（清除发送）和RTS（请求发送）信号，可以自动控制数据传输的开始和结束，防止数据溢出或丢失。 5. **IrDA模式**：UART还支持红外数据协会（IrDA）模式，可用于短距离红外通信。 6. **RS-485模式**：对于长距离通信，UART可以切换到RS-485模式，这种模式具有更高的驱动能力和更强的抗干扰能力。 UART的内部结构包括： - **UART时钟选择器（UART_S(CLKSEL[25:24])）**：用于选择UART的时钟源，例如，可以使用22.1184MHz的时钟。 - **波特率发生器（UART_N(CLKDIV[11:8])）**：根据不同的工作模式，通过设置分频系数A和B来产生所需的波特率。 - **控制和状态寄存器**：用于设置UART的工作模式和监控UART的状态。 - **发送和接收FIFO（8字节深度）**：提供数据缓冲，增强系统性能。 - **移位寄存器**：用于串行数据的输入和输出。 - **串行数据输入（SerialDataIn）** 和 **串行数据输出（SerialDataOut）** 接口，连接到APBBUS，实现与外部设备的串行通信。 UART的时序设定有三种模式： - **Mode 0**：波特率发生器禁用，波特率由UART_CLK/[16 * (A + 2)]计算得出，其中A的值可为0-255。 - **Mode 1**：波特率发生器启用，要求B >= 8，波特率由UART_CLK/[(B + 1) * (A + 2)]计算得出。 - **Mode 2**：波特率发生器启用，要求A >= 3，波特率由UART_CLK/(A + 2)计算得出。 在实际应用中，可以通过调整A和B的值来精确地设定所需的波特率，例如，为了得到921600波特的速率，可以设置A=0，B=11；或者为了得到460800波特，可以设置A=1，B=15等。 NuMicro Mini51系列的UART功能强大且灵活，能够满足各种串行通信需求，从简单的设备间通信到更复杂的自动流控和长距离通信。通过深入理解和正确配置UART的相关寄存器，可以充分利用其功能来优化系统性能。