基于arm和uclinux多串口通讯的设计与实现3

《基于arm和uclinux多串口通讯的设计与实现3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、144计算机与数字工程第35卷3基于ARM和uClinux多串口通讯的设计与实现王欣罗志祥沈光(华中科技大学光电子科学与工程学院武汉430074)摘要以ARM7嵌入式处理器S3C44B0X、TI公司的通用异步接收发送设备(UART)芯片TL16C752B为硬件开发平台,设计基于uClinux嵌入式操作系统的多串口通讯的硬件和驱动的解决方案。关键词ARMuClinux串行设备驱动嵌入式系统中图分类号TP316.89芯片可以选择,大多数UART芯片是以计算机总线1引言转换UART为应用基础的,其管脚、寄存器基本相通用异步接收发送芯片UART产生

2、于上个世同。这就使得UART芯片有很好的通用性。本文纪70年代,是第一块大规模集成电路。1981年的选用了其中较复杂的通用异步接收发送(UART)推出的IBMPC采用了8250UART芯片与外设进芯片TL16C752B来扩展异步串行通讯口。行数据通信,直到上个世纪末,UART一直是PC中2.1UART芯片TL16C752B工作原理最主要的串行通信接口。嵌入式系统的多串口扩展的应用范围很广。它可以用来做多串口服务器/多串口卡,工业/自动化现场RS-485控制,使用CDMA/GPRSMODEM的无线数据传输,车载信息平台/车载GPS定位系统,远

3、传自动抄表(AMR)系统,税控POS/银行终端等金融机具,DSP数据采集和传输系统等。本文给出了系统的多串口扩展完整硬件和驱动解决方案。该方案对于多串口扩展应用以及以Linux/uClinux类的操作系统为基础的驱动开发有一定的指导意义和参考价值。[1]图1TL16C752B功能模块图2硬件方案设计TL16C752B芯片与UART芯片ST16C2550引脚兼容,使用外部晶振时有高达3Mbps的波特率,目前嵌入式处理器常见的有ARM、PowerPC、内置两套UART系统,每套都能独立工作,具有可MIPS、Motorola68K、ColdFir

4、e(冷火)等,但ARM占选的流控功能等。据了绝对主流。由于低端市场上ARM7/9型嵌入TL16C752B具有64字节发送/接收FIFO,收、式处理器非常火爆,本文就选用了其中一种流行的发FIFO的触发等级可通过软件编程实现,能减少ARM7型处理器S3C44B0X作为硬件开发平台。对CPU中断次数,提高芯片收发效率。因为处理器S3C44B0X不带内存管理单元MMUTL16C752B芯片功能模块如图1所示。(无内存分页和地址映射机制,所以不能使用虚拟2.2接口电路设计内存),所以选用支持无存储管理单元微处理器的[2]处理器S3C44B0X与TL

5、16C752B之间的硬uClinux操作系统作为软件驱动开发平台。件连接如图2所示,D0～D7通过总线收发芯片截止到目前,全球范围内有超过40种UARTSN74LVC16245A连接CPU数据总线的低8位,是3收到本文时间:2006年9月20日作者简介:王欣,男,硕士研究生,研究方向:嵌入式系统、数字图像处理。罗志祥,男,副教授,硕士生导师,研究方向:宽带光通信,传感器网络。沈光,男,硕士研究生,研究方向:嵌入式系统。第35卷(2007)第8期计算机与数字工程145UART的数据输入与输出通道,其中间的接口。它为应用程序屏蔽了硬件的细节。在

6、SN74LVC16245A是用来延时和增强数据总线驱动应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用能力;片选CSA、CSB连接Bank4和Bank5的引脚程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操nCGS4、nGCS5,这两个片选可以确定2个UART端作。而事实上,对硬件的所有实际操作都是由用户口的起始地址,分别是0x08000000、0x0a000000。空间的应用程序调用内核空间的驱动程序来完成即高位地址部分已固定,而片内寄存器的地址主要操作的。在uClinux操作系统(本文使用2.4.20由地址低3位A0～A2确定。只有在片选信号和版

7、本的内核)中,设备驱动程序大致可以分成三种地址信号都有效时,才能对片内相应的寄存器进行类型:字符设备型、块设备型、网络接口型。其中字正常读写。要注意的是,Bank4和Bank5的控制寄符型设备,能够像字节流(比如文件)一样被访问。存器的设置要参考TL16C752B芯片的读写时序。字符设备驱动程序通常会实现open、close、read和write等系统调用,如图3所示。3.2串行设备驱动的分析在uClinux内核中提供了访问串行硬件的设备,通常叫tty设备(tty是Teletype的简写,也可称为终端设备),现在用来表示任何基于字符的数据终

8、端。uClinux提供了三类tty设备:串行设备(有的书中干脆称为串口),控制台,伪终端(pty)。其中,后两者的命名只是因为从程序员的角度来看,它们和典型的tty设备(即串行设