ARM实验报告.docx

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ARM实验报告

ARM实验报告

题目一：

UART通信实验

题目二：

中断实验

学院：

XXXXXXX

专业:

XXXXXXX

班级：

XXXXXXX

学号：

XXXXXXX

姓名：

稻草人

实验题目UART通信实验

一实验目的

l熟悉串行通信控制器UART0工作原理及各个控制寄存器的配置

l熟悉具体的电路板（开发板）UART0电平转换电路

l熟悉ARM芯片中串行通信部件UART和ARMCPU的数据交换方式。

二实验设备

l硬件：

PC机一台EasyARM2131开发板一套串口延长线

l软件：

Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境EasyARM（PC机串口通信）软件

三实验内容

将PC串口（COM0）的发送信号（TxD）线连接到开发板UART0口中的RxD信号

线，接收信号线RxD连接到开发板UART0口中的TxD信号线，通过PC机串口简单通信软件（EasyARM）向开发板发送字符串，由于交叉连接，开发板将接收到的字符串发送回来，如果EasyARM软件上能够正确的显示到接收到的字符串，表示ARM中的

UART0工作正确，即UART0驱动程序功能正确。

理解芯片中UART0部件与ARMCPU核通过VPB接口连接后，数据交换方式，常用查询方式和中断方式，进一步理解外设和CPU交互数据的方式。

四实验原理

串行通信是一种常用的通信方式，在短距离双机（设备）通信中应用广泛。

LPC2131芯片内部设计含有两个串行通信控制器模块部件UART，一个为UART0、另一个为UART1。

五实验硬件原理图

主要信号TxD0（发送数据信号）、RxD0（接收数据信号），在UART控制器控制下数据

从TxD0串行出去，RxD0是接收。

六实验过程

查询方式PC机串口通信软件发送和接收数据界面如图5.4所示。

对于PC端，感知不到ARMCPU是查询方式与UART0通信，还是UART0连接VIC，VIC连接ARMCPU通过中断方式通信。

对于ARMCPU，显然是中断方式较好，CPU效率较高。

图5.4PC端串口通信程序界面

图5.5PC端串口通信程序界面

七实验参考程序:

/*UniversalAsynchronousReceiverTransmitter0（UART0）*/

/*通用异步串行口0（UART0）的特殊寄存器*/

#defineU0RBR（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C000））

#defineU0THR（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C000））

#defineU0IER（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C004））

#defineU0IIR（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C008））

#defineU0FCR（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C008））

#defineU0LCR（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C00C））

#defineU0LSR（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C014））

#defineU0SCR（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C01C））

#defineU0DLL（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C000））

#defineU0DLM（*（（volatileunsignedchar*）0xE000C004））

CPU查询方式

#include"config.h"

/****************************************************************************

**函数名称：

DelayNS（）

**函数功能：

长软件延时。

**入口参数：

dly延时参数，值越大，延时越久

**出口参数：

无

****************************************************************************/

voidDelayNS（uint32dly）

{

uint32i;

for（;dly>0;dly--）

for（i=0;i<50000;i++）;

}

#defineUART_BPS115200//串口通讯波特率

/****************************************************************************

**函数名称：

UART0_Init（）

**函数功能：

串口初始化，设置为8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，波特率115200。

**入口参数：

无

**出口参数：

无

****************************************************************************/

voidUART0_Init（void）

{

uint16Fdiv;

U0LCR=0x83;//DLAB=1,允许设置波特率

Fdiv=（Fpclk/16）/UART_BPS;//设置波特率

U0DLM=Fdiv/256;

U0DLL=Fdiv%256;

U0LCR=0x03;

}

/****************************************************************************

**函数名称：

UART0_GetByte（）

**函数功能：

从串口接收1字节数据，使用查询方式接收。

**入口参数：

无

**出口参数：

接收到的数据

****************************************************************************/

uint8UART0_GetByte（void）

{

uint8rcv_dat;

while（（U0LSR&0x01）==0）;

rcv_dat=U0RBR;

return（rcv_dat）;

}

/****************************************************************************

**函数名称：

UART0_GetStr（）

**函数功能：

从串口接收

**入口参数：

s指向接收数据数组的指针

**n接收的个数

**出口参数：

无

****************************************************************************/

voidUART0_GetStr（uint8*s,uint32n）

{

for（;n>0;n--）

{

*s++=UART0_GetByte（）;

}

}

/****************************************************************************

**函数名称：

UART0_SendByte（）

**函数功能：

向串口发送字节数据，并等待发送完毕，查询方式。

**入口参数：

dat要发送的数据

**出口参数：

无

****************************************************************************/

voidUART0_SendByte（uint8dat）

{

U0THR=dat;

while（（U0LSR&0x40）==0）;//等待数据发送完毕

}

/****************************************************************************

**函数名称：

UART0_SendStr（）

**函数功能：

向串口发送一字符串

**入口参数：

str要发送的字符串的指针

**出口参数：

无

****************************************************************************/

voidUART0_SendStr（uint8const*str）

{

while

（1）

{

if（*str=='\0'）break;//遇到结束符，退出

UART0_SendByte（*str++）;//发送数据

}}

/*

***************************************************************************

**函数名称：

main（）

**函数功能：

从串口UART0接收字符串"HelloEasyARM2131!

"，并发送回上位机显

示。

**调试说明：

需要PC串口显示终端软件如EasyARM.exe。

***************************************************************************

*/

intmain（void）

{

uint8snd[32];

PINSEL0=0x00000005;//设置I/O连接到UART0

UART0_Init（）;//串口初始化

UART0_GetStr（snd,18）;//从串口接收字符串

DelayNS（10）;

UART0_SendStr（snd）;//向串口发送字符串

DelayNS（10）;

while

（1）;

return0;

}

中断方式程序：

功能：

UART0通讯实验，中断方式，使用FIFO。

#include"config.h"

/*定义串口模式设置数据结构*/

typedefstructUartMode

{

uint8datab;//字长度，5/6/7/8可选

uint8stopb;//停止位，1/2可选

uint8parity;//奇偶校验位，0-无校验,1-奇校验,2-偶校验

}UARTMODE;

uint8rcv_buf[8];//UART0数据接收缓冲区

volatileuint8rcv_new;//接收新数据标志

/****************************************************************************

**函数名称：

IRQ_UART0（）

**函数功能：

串口0接收中断服务程序

**入口参数：

无

**出口参数：

无

******************************************************************************/

void__irqIRQ_UART0（void）

{

uint8i;

if（（U0IIR&0x0F）==0x04）

rcv_new=1;//设置接收到新的数据标志

for（i=0;i<8;i++）

{

rcv_buf[i]=U0RBR;//读取FIFO的数据，并清除中断

}

VICVectAddr=0x00;//中断处理结束

}

/****************************************************************************

**函数名称：

UART0_SendByte（）

**函数功能：

向串口0发送1字节数据

**入口参数：

dat要发送的数据

**出口参数：

无

****************************************************************************/

voidUART0_SendByte（uint8dat）

{

U0THR=dat;//要发送的数据

}

/****************************************************************************

**函数名称：

UART0_SendBuf（）

**函数功能：

向串口发送8字节数据

**入口参数：

无

**出口参数：

无

****************************************************************************/

voidUART0_SendBuf（void）

{

uint8i;

for（i=0;i<8;i++）

UART0_SendByte（rcv_buf[i]）;

while（（U0LSR&0x20）==0）;//等待数据发送完毕

}

/****************************************************************************

**函数名称：

UART0_Init（）

**函数功能：

串口初始化，设置工作模式和波特率。

**入口参数：

baud波特率

**set模式设置（UARTMODE数据结构）

**出口参数：

1-初始化成功,0-初始化失败

****************************************************************************/

int8UART0_Init（uint32baud,UARTMODEset）

{

uint32bak;

/*参数过滤*/

if（（baud==0）||（baud>115200））return（0）;

if（（set.datab<5）||（set.datab>8））return（0）;

if（（set.stopb==0）||（set.stopb>2））return（0）;

if（set.parity>4）return（0）;

/*设置串口波特率*/

U0LCR=0x80;//DLAB=1

bak=（Fpclk>>4）/baud;

U0DLM=bak>>8;

U0DLL=bak&0xFF;

/*设置串口模式*/

bak=set.datab-5;//设置字长

if（set.stopb==2）bak|=0x04;//判断是否为2位停止位

if（set.parity!

=0）

{

set.parity=set.parity-1;

bak|=0x08;

}

bak|=set.parity<<4;//设置奇偶校验

U0LCR=bak;

return

（1）;

}

/****************************************************************************

**函数名称：

main（）

**函数功能：

从串口UART0接收字符串"ABCDEFGH"，并发送回上位机显示。

**调试说明：

需要PC串口显示终端软件如EasyARM.exe。

****************************************************************************/

intmain（void）

{

UARTMODEset;

set.datab=8;

set.stopb=1;

set.parity=0;

rcv_new=0;

PINSEL0=0x00000005;//设置I/O连接到UART0

UART0_Init（115200,set）;//串口初始化

U0FCR=0x81;//使能FIFO，并设置触发点为8字节

U0IER=0x01;//允许RBR中断，即接收中断

IRQEnable（）;//使能IRQ中断

/*使能UART0中断*/

VICIntSelect=0x00000000;//设置所有的通道为IRQ中断

VICVectCntl0=0x20|0x06;//UART0分配到IRQslot0，即最高优先级

VICVectAddr0=（uint32）IRQ_UART0;//设置UART0向量地址

VICIntEnable=1<<0x06;//使能UART0中断

while

（1）

{

if（rcv_new==1）

{

rcv_new=0;

UART0_SendBuf（）;

}

}

return0;

}

实验题目中断实验

一实验目的

l1理解ARM芯片中断实现方式

l2学会配置VIC部件，连接中断源、配置中断类型、中断优先级

l3学会编写中断服务程序

l4学会调试中断服务程序

l5理解中断工作过程

l6本次实验选用中断源Timer0的工作原理、应用配置方法

l7结合定时器和中断的方式实现精确控制

l8比较CPU对外设数据端口的查询方式和中断方式的异同

二实验设备

硬件：

PC机一台EasyARM2131开发板一套

软件：

Windows98/XP/2000系统，ADS1.2集成开发环境

三实验内容

用LPC2131芯片内部定时器（Timer0）实现1s定时，每当1s，定时器产生一

个中断，控制蜂鸣器蜂鸣一次。

Timer0为芯片内部中断，VIC通道号为4。

四实验参考程序

#include"config.h"

#defineBEEP1<<7/*P0.7控制BEEP，低电平蜂鸣*/

/****************************************************************************

**函数名称：

IRQ_Timer0（）

**函数功能：

定时器0中断服务程序，取反LED9控制口。

**入口参数：

无

**出口参数：

无

****************************************************************************/

void__irqIRQ_Timer0（void）

{

if（（IO0SET&BEEP）==0）

IO0SET=BEEP;/*关闭BEEP

*/

else

IO0CLR=BEEP;

T0IR=0x01;/*清除中断标志

*/

VICVectAddr=0x00;/*通知VIC中断处理结束

*/

}

/****************************************************************************

**函数名称：

main（）

**函数功能：

使用定时器实现1秒钟定时，控制LED9闪烁。

中断方式。

**调试说明：

需要将跳线JP11连接BEEP。

****************************************************************************/

intmain（void）

{

PINSEL1=0x00000000;/*设置管脚连接GPIO

*/

IO0DIR=BEEP;/*设置BEEP控制口输出

*/

IRQEnable（）;/*IRQ中断使能

*/

/*定时器0初始化*/

T0TC=0;/*定时器设置为0

*/

T0PR=0;/*时钟不分频

*/

T0MCR=0x03;/*设置T0MR0匹配后复位T0TC，并产生中断标志

*/

T0MR0=Fpclk/2;/*0.5秒钟定时

*/

T0TCR=0x01;/*启动定时器

*/

/*设置定时器0中断IRQ*/

VICIntSelect=0x00;/*所有中断通道设置为IRQ中断

*/

VICVectCntl0=0x20|0x04;/*设置定时器0中断通道分配最高优先级

*/

VICVectAddr0=（uint32）IRQ_Timer0;/*设置中断服务程序地址

*/

VICIntEnable=1<<0x04;/*使能定时器0中断

*/

while

（1）;

return0;

}