嵌入式實驗四：串口傳輸實驗

1、實 驗 報 告課程名稱 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 實驗儀器 清華同方辰源嵌入式系統(tǒng)實驗箱 實驗名稱 實驗四：串口傳輸實驗 系 別 計算機學院 專 業(yè) 計算機科學與技術(shù) 班級/學號 學生姓名 實驗日期 成 績 指導教師 實驗四：串口傳輸實驗1、 實驗問題回答（1） 本實驗引入了Send和Receive兩個變量表示上傳或下傳數(shù)據(jù)，用狀態(tài)機怎么實現(xiàn)？答：switch(oledkey0)case F: state=1;/Receive = 1;/Send = 0;break;case E: state=2;/Send = 1;/Receive = 0;break;switch(state)case 0:brea

2、k;case 1: recive();break;case 2:send();break;（2） 了解串口通訊原理。答：串口按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)，串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗。對于兩個進行通信的端口，這些參數(shù)必須匹配。1、51系列單片機的串口有4個模式，可分別用作串并轉(zhuǎn)換、并串轉(zhuǎn)換、異步串行通信（2種模式）。異步串行通信中，有1+8+1和1+8+1+1兩種幀格式，多機通信是特殊的通信方式。2、基本原理是兩組移位寄存器。將并行通信轉(zhuǎn)換成串行通信模式（發(fā)送部分），或反之（接收部分）?？扇p工運行。3、速度通過移位脈沖決定。具體一般通過定時器1的自動裝載模式產(chǎn)生的溢

3、出脈沖給出。4、電平上采用的是CMOS邏輯。5、以上是物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的單片機串口模塊的約定，其他層需要軟件人員根據(jù)需要自行把握。另外，電平需要根據(jù)實際通信環(huán)境做變換，如232、485或紅外等。（3）了解在上位機（PC端）端，C程序中如何調(diào)用串口？ 答：#include#includeHANDLEhCom;intmain(void)hCom=CreateFile(TEXT(COM3),/COM1口GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,/允許讀和寫0,/獨占方式NULL,OPEN_EXISTING,/打開而不是創(chuàng)建0,/同步方式NULL);if(hCom=(HANDLE)-1)

4、printf(打開COM失敗!n);returnFALSE;elseprintf(COM打開成功！n);SetupComm(hCom,1024,1024);/輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)的大小都是1024COMMTIMEOUTSTimeOuts;/設(shè)定讀超時TimeOuts.ReadIntervalTimeout=1000;TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=500;TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=5000;/設(shè)定寫超時TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=500;TimeOuts.Write

5、TotalTimeoutConstant=2000;SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts);/設(shè)置超時DCBdcb;GetCommState(hCom,&dcb);dcb.BaudRate=9600;/波特率為9600dcb.ByteSize=8;/每個字節(jié)有8位dcb.Parity=NOPARITY;/無奇偶校驗位dcb.StopBits=ONE5STOPBITS;/兩個停止位SetCommState(hCom,&dcb);DWORDwCount;/讀取的字節(jié)數(shù)BOOLbReadStat;while(1)PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PUR

6、GE_RXCLEAR);/清空緩沖區(qū)charstr9=0;printf(%sn,str);bReadStat=ReadFile(hCom,str,9,&wCount,NULL);if(!bReadStat)printf(讀串口失敗!);returnFALSE;elsestr8=0;printf(%sn,str);Sleep(100);（4） 了解在上位機（PC端）端，JAVA程序中如何調(diào)用串口？答：public static void process() try Enumeration portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers(); wh

7、ile (portList.hasMoreElements() CommPortIdentifier portId = (CommPortIdentifier) portList.nextElement(); if (portId.getPortType() = CommPortIdentifier.PORT_SERIAL)/如果端口類型是串口則判斷名稱 if(portId.getName().equals(COM1)/如果是COM1端口則退出循環(huán) break; else portId=null; SerialPort serialPort = (SerialPort)portId.open(

8、Serial_Communication, 1000);/打開串口的超時時間為1000ms serialPort.setSerialPortParams(9600,SerialPort.DATABITS_8,SerialPort.STOPBITS_1,SerialPort.PARITY_NONE);/設(shè)置串口速率為9600，數(shù)據(jù)位8位，停止位1們，奇偶校驗無 InputStream in = serialPort.getInputStream();/得到輸入流 OutputStream out = serialPort.getOutputStream();/得到輸出流 /進行輸入輸出操作/操作

9、結(jié)束后 in.close(); out.close(); serialPort.close();/關(guān)閉串口 catch (PortInUseException e) e.printStackTrace(); catch (UnsupportedCommOperationException e) e.printStackTrace(); catch (IOException e) e.printStackTrace(); 2、 實驗?zāi)康暮托Ч麑嶒災(zāi)康模海?）學習、理解、掌握利用串口實現(xiàn)上位機和下位機之間的通訊（數(shù)據(jù)上傳和控制）。達到實驗要求，拓展二未實現(xiàn)。實驗效果：3、 實驗內(nèi)容和步驟實驗內(nèi)容：

10、（1） 默認在在OLED屏幕上分行顯示串口號、波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位、“E”鍵發(fā)送模式、“F”鍵接收模式。思路：E鍵發(fā)送模式設(shè)置send=1 receive=0 F鍵接受模式設(shè)置 send=0 receive=1（2） 按下小鍵盤的“E”鍵，表示下位機（實驗箱）往上位機（PC）發(fā)送數(shù)據(jù)，上位機開啟“超級終端”，下位機循環(huán)往上位機發(fā)送“0”“1”“2”。“9”字符，上位機在“超級終端”中可以看到。思路：定義一個全局變量字符數(shù)組，char rxchar2;GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_0);SysCtlDelay();U

11、ARTSend(unsigned char *)&rxchar, 1);SysCtlDelay();GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,0);rxchar0值不斷由0x30-0x39之間進行變化。if(rxchar0 = 0x39) | (rxchar0 0x30)rxchar0 = 0x30;elserxchar0+;（3） 按下小鍵盤的“F”鍵，表示上位機（PC）往下位機（實驗箱）發(fā)送數(shù)據(jù)，上位機開啟“超級終端”，輸入“A”、“B”、“C”、“D”等，下位機接受數(shù)據(jù)，和小鍵盤輸入一樣進行相應(yīng)顯示。思路：if(UARTCharsAvail(UAR

12、T0_BASE)rxchar0 = UARTCharGet(UART0_BASE); / 等待接收字符rxchar1 = 0;GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_0);RIT128x96x4StringDraw(Receive: , 12,80, 15); RIT128x96x4StringDraw(rxchar, 66,80,15);RIT128x96x4StringDraw( , 72,80,15); SysCtlDelay();GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,0);（4） 擴

13、展：按照狀態(tài)機模式修改程序。思路：根據(jù)按鍵的不同判斷狀態(tài)，三種狀態(tài)，空閑，接收，發(fā)送。根據(jù)狀態(tài)的不同調(diào)用相應(yīng)的方法。（5） 擴展：在另外一片CPU LM3S 2110上實現(xiàn)串口通信，接實驗箱第二個串口接口，因為這一片CPU不帶顯示器，可以只實現(xiàn)下位機（實驗箱）往上位機（PC）發(fā)送數(shù)據(jù)，上位機開啟“超級終端”，下位機循環(huán)往上位機發(fā)送“0”“1”“2”?！?”字符，上位機在“超級終端”中可以看到。思路：理論上在創(chuàng)建項目時選擇cpu LM3S 2110，改變實驗箱上連線，連接UART2的串口即可實現(xiàn)。但實際操作中并未實現(xiàn)。實驗步驟：（1） 加載必要程序（2） 串口啟動配置（main）（3） 增加串口

14、相關(guān)函數(shù)（main.c中）（4） 修改主函數(shù)，實現(xiàn)本次實驗要求的功能（5） 編譯、連接，生成可執(zhí)行程序文件（6） 反復（3）-（5）步驟，直到完成（7） 硬件連接,連接標志UART1的串口（8） 聯(lián)調(diào)4、 實驗總結(jié)與收獲實驗代碼#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include rit128x96x4.h /#include utility.h #define MAX_SIZE 40 / 緩沖區(qū)最大限制長度#define UARTCharGetNB UARTCharG

15、etNonBlockingchar RxBuf1 + MAX_SIZE; / 接收緩沖區(qū)int BufP = 0; / 緩沖區(qū)位置變量tBoolean RxEndFlag = false; / 接收結(jié)束標志unsigned int Event=0,Event_key=0,Send=0,Receive=0;int type=0;int ki=0;char oledkey2;int state=0;unsigned char ucValue=0x00;long time=0;int Speed,count=0;unsigned char rxchar10;void timerset(void);v

16、oid UARTSend(const unsigned char *pucBuffer, unsigned long ulCount);void recive()if(UARTCharsAvail(UART0_BASE)rxchar0 = UARTCharGet(UART0_BASE); / 等待接收字符rxchar1 = 0;GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_0);RIT128x96x4StringDraw(Receive: , 30,80, 15);RIT128x96x4StringDraw(rxchar, 66,80,15

17、);RIT128x96x4StringDraw( , 72,80,15);SysCtlDelay();GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,0);void send() RIT128x96x4StringDraw(sending1,0,60,15);GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_0);SysCtlDelay();/RIT128x96x4StringDraw(sending2,20,1,15);UARTSend(unsigned char *)&rxchar, 1);SysCtlDe

18、lay();GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,0);if(rxchar0 = 0x39) | (rxchar0 = 0x39) | (rxchar0 1;ucValue = ucValue + ucKey;ucValue = ucValue4)4) + 48;elseoledkey0 = (ucValue4) - 10 + A; Event_key = 1;void timerset()SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER0);TimerConfigure(TIMER0_BASE, TIMER_CF

19、G_32_BIT_PER);TimerLoadSet(TIMER0_BASE, TIMER_A, SysCtlClockGet()/100); / 不除以100 則1 秒中斷一次IntEnable(INT_TIMER0A);TimerIntEnable(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT);void Timer0IntHandler(void)unsigned long ulStatus;ulStatus = TimerIntStatus(TIMER0_BASE, true); / 獲取當前中斷狀態(tài)TimerIntClear(TIMER0_BASE, TIMER_T

20、IMA_TIMEOUT); / 清除全部中斷狀態(tài)if (ulStatus & TIMER_TIMA_TIMEOUT) / 如果是超時中斷/補充該部分代碼time+;/每次計時中斷，相應(yīng)計數(shù)值進行變化void UARTIntHandler(void)unsigned long uStatus;/ Get the interrrupt status.uStatus = UARTIntStatus(UART0_BASE, true);/ Clear the asserted interrupts.UARTIntClear(UART0_BASE, uStatus);/ Loop while there

21、 are characters in the receive FIFO.while(UARTCharsAvail(UART0_BASE)/ Read the next character from the UART and write it back to the UART.UARTCharPutNonBlocking(UART0_BASE, UARTCharGetNonBlocking(UART0_BASE); void UARTSend(const unsigned char *pucBuffer, unsigned long ulCount)/ Loop while there are

22、more characters to send./while(ulCount-)/ Write the next character to the UART./UARTCharPutNonBlocking(UART0_BASE, *pucBuffer+);拓展#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include rit128x96x4.h /#include utility.h #define MAX_SIZE 40 / 緩沖區(qū)最大限制長度#define UARTCha

23、rGetNB UARTCharGetNonBlockingchar RxBuf1 + MAX_SIZE; / 接收緩沖區(qū)int BufP = 0; / 緩沖區(qū)位置變量tBoolean RxEndFlag = false; / 接收結(jié)束標志unsigned int Event=0,Event_key=0,Send=0,Receive=0;int type=0;int ki=0;char oledkey2;int state=0;unsigned char ucValue=0x00;long time=0;int Speed,count=0;unsigned char rxchar10;void

24、timerset(void);void UARTSend(const unsigned char *pucBuffer, unsigned long ulCount);void recive()if(UARTCharsAvail(UART0_BASE)rxchar0 = UARTCharGet(UART0_BASE); / 等待接收字符rxchar1 = 0;GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_0);RIT128x96x4StringDraw(Receive: , 30,80, 15);RIT128x96x4StringDraw(

25、rxchar, 66,80,15);RIT128x96x4StringDraw( , 72,80,15);SysCtlDelay();GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,0);void send() RIT128x96x4StringDraw(sending1,0,60,15);GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_0);SysCtlDelay();/RIT128x96x4StringDraw(sending2,20,1,15);UARTSend(unsigned char *)&rxc

26、har, 1);SysCtlDelay();GPIOPinWrite(GPIO_PORTF_BASE, GPIO_PIN_0,0);if(rxchar0 = 0x39) | (rxchar0 = 0x39) | (rxchar0 1;ucValue = ucValue + ucKey;ucValue = ucValue4)4) + 48;elseoledkey0 = (ucValue4) - 10 + A; Event_key = 1;void timerset()SysCtlPeripheralEnable(SYSCTL_PERIPH_TIMER0);TimerConfigure(TIMER0_BASE, TIMER_CFG_