1 硬件结构
目前串口大部分是在Windows或是在Dos下运用,本文是在Linux系统下利用串口来实现通信的。S3C2410芯片是三星公司生产的16/32bit的RISC处理器,独立的16kB指令和16 kB数据的缓存(cache),用于虚拟内存管理的MMU单元,LCD控制器(STN&TFT),非线性(NAND)FLASH的引导单元,系统管理器(包括片选逻辑控制和SDRAM控制器),3个通道的异步串口(UART),每个控制器支持的最高波特率可以达到230400 Boud/s,这些特点为实现在Linux系统下计算机与开发板之间顺利进行串口通信提供了可靠的保证。WNSC400是北京维纳光科公司生产的电动位移平台控制箱,它拥有RS232的串口能使S3C2410通过串口对其进行数据通信,从而能够实现S3C2410对电动位移平台的控制。但是控制箱是在Windows环境下实现的,所以要想把它应用到嵌入式系统中是存在难度的。S3C2410的串口要实现与控制箱的数据传输,那么就要使控制箱及其控制的电动平移台实现与其它模块组成嵌入式系统,比如与一台摄像头联系起来,当摄像头对物体进行图像采集后,对采集数据进行处理,进而计算出目标具体要改变的位移等参量,然后控制箱在通过$3C24lO的存储器中读取这些数据,并发出命令使电动位移平台按需要的改变量进行移动,这样就是实现了一个简单的嵌入式系统。计算机(宿主机)、目标机(S3C2410)还有控制箱之间连接的硬件原理如图1所示。在宿主机上将在ADS环境下编好的程序通过JTAG下载到S3C2410后,S3C2410就可以通过串口与控制箱进行通信。
2 UART软件部分的实现
绝大多数的Linux软件开发都是以native方式进行的,即本机(HOST)开发、调试、本机运行的方式,但是由于在目标机上没有足够的资源来满足嵌入式系统的开发,所以这种方式不适合于嵌入式系统的软件开发。通常嵌入式系统软件开发采用交叉编译调试的方法。交叉编译的主要特征是某机器中执行的程序代码不是由本机编译生成,而是由另外一台机器编译生成。
串口通信的基本任务有:实现数据格式化、进行串/并转换、控制数据传输速率、进行错误检测和进行TTl与EIA电平转换。串口通信分为同步通信和异步通信两种类型,本文将用到异步串行I/0。
由于Linux系统将所有的设备都看成文件,所以访问串口时,认为串口是一个文件,我们可以使用文件系统控制函数实现基本的串口操作,比如open()函数用来打开串口,read()和write()函数用来读写串口,在传输数据完成后可以用close()函数关闭串口。