嵌入式linux-ARM体系结构及接口技术，设备间通信方式，串口通信机制，串口寄存器配置，（ARM程序）编译模板（编译脚本—Makefile，汇编文件---start.S，连接文件—map.lds）

1，设备间 通讯实现

通信类型	线数	协议	工作模式	模型	速度
串行通信	单线
	双线	uart	全双工 ­ ­ ­ ­ 异步
	双线	i2c	半双工 ­ ­ ­ ­ 同步
	三线	spi	全双工 ­ ­ ­ ­ 同步
并行通信	多根数据线 地址线，如内存

1. 串口通信接收端通过循环检测高低电平来读取数据。若频率太高，波形就会变窄，接收端误识别几率就会增大
2. 所以同步通信引入了时钟线。同步通信速度较异步高

2，串口 UART

2.1，串口 UART 协议

2.1，UART 内部机制

3，例

3.1，代码—main.c

#define GPA1CON 	(*(volatile unsigned int *)0x11400020) 	//volatile 确保本条指令不会因编译器的优化而省略
#define ULCON2 		(*(volatile unsigned int *)0x13820000) 	//串口2线控:数据位,停止位,奇偶校验位
#define UCON2 		(*(volatile unsigned int *)0x13820004) 	//串口2读取控制:串口读的方式(如:轮询/中断等),写的方式
#define UBRDIV2 	(*(volatile unsigned int *)0x13820028) 	//串口2波特率设置
#define UFRACVAL2 	(*(volatile unsigned int *)0x1382002c) 	//串口2波特率设置
#define UTXH2 		(*(volatile unsigned int *)0x13820020) 	//串口2发送缓存器
#define URXH2 		(*(volatile unsigned int *)0x13820024) 	//串口2接受缓存器
#define UTRSTAT2 	(*(volatile unsigned int *)0x13820010) 	//串口2状态寄存器

#define GPA0CON 	(*(volatile unsigned int *)0x11400000) 	//volatile 确保本条指令不会因编译器的优化而省略
#define ULCON0 		(*(volatile unsigned int *)0x13800000) 	//串口0线控:数据位,停止位,奇偶校验位
#define UCON0 		(*(volatile unsigned int *)0x13800004) 	//串口0读取控制:串口读的方式(如:轮询/中断等),写的方式
#define UBRDIV0 	(*(volatile unsigned int *)0x13800028) 	//串口0波特率设置
#define UFRACVAL0 	(*(volatile unsigned int *)0x1380002c) 	//串口0波特率设置
#define UTXH0 		(*(volatile unsigned int *)0x13800020) 	//串口0发送缓存器
#define URXH0 		(*(volatile unsigned int *)0x13800024) 	//串口0接受缓存器
#define UTRSTAT0 	(*(volatile unsigned int *)0x13800010) 	//串口0状态寄存器

#define ULCON3 		(*(volatile unsigned int *)0x13830000) 	//串口3线控:数据位,停止位,奇偶校验位
#define UCON3 		(*(volatile unsigned int *)0x13830004) 	//串口3读取控制:串口读的方式(如:轮询/中断等),写的方式
#define UBRDIV3 	(*(volatile unsigned int *)0x13830028) 	//串口3波特率设置
#define UFRACVAL3 	(*(volatile unsigned int *)0x1383002c) 	//串口3波特率设置
#define UTXH3 		(*(volatile unsigned int *)0x13830020) 	//串口3发送缓存器
#define URXH3 		(*(volatile unsigned int *)0x13830024) 	//串口3接受缓存器
#define UTRSTAT3 	(*(volatile unsigned int *)0x13830010) 	//串口3状态寄存器

void uart_init(void)
{	
	//4.设置波特率为115200
	//For example, if the Baud rate is 115200 bps and SCLK_UART is 100 MHz,UBRDIVn and UFRACVALn are:
	//DIV_VAL = (SCLK_UART/(bps * 16)) - 1
	//DIV_VAL = (100000000/(115200 * 16)) – 1
	//= 54.253 – 1
	//= 53.253
	//UBRDIVn = 53 (integer part of DIV_VAL)
	//UFRACVALn/16 = 0.253
	//Therefore, UFRACVALn = 4

	//1.配置GPA1CON寄存器中的UART3    	GPA1_4  UART_3_RXD
	// 									GPA1_5  UART_3_TXD
	GPA1CON &= 0xff00ffff;
	GPA1CON |= 0x00220000;

	//2.配置ULCON3寄存器  	串口0 8位数据位,1位停止位,无奇偶校验
	ULCON3 &= 0Xffffffc0;
	ULCON3 |= 0x00000003;

	//3.配置UCON3寄存器 	通过轮询(polling)的模式读取串口数据     通过轮询(polling)的模式往串口写入数据数据
	UCON3 &= 0xfffffff0;
	UCON3 |= 0x00000005;

	//4.设置波特率为115200
	UBRDIV3 = 53;
	UFRACVAL3 = 4;


	//1.配置GPA1CON寄存器中的UART2    	GPA1_0  UART_2_RXD
	// 									GPA1_1  UART_2_TXD
	GPA1CON &= 0xffffff00;
	GPA1CON |= 0x00000022;

	//2.配置ULCON2寄存器  	串口2 8位数据位,1位停止位,无奇偶校验
	ULCON2 &= 0Xffffffc0;
	ULCON2 |= 0x00000003;

	//3.配置UCON2寄存器 	通过轮询(polling)的模式读取串口数据     通过轮询(polling)的模式往串口写入数据数据
	UCON2 &= 0xfffffff0;
	UCON2 |= 0x00000005;

	UBRDIV2 = 53;
	UFRACVAL2 = 4;

	
	//1.配置GPA0CON寄存器中的UART0    	GPA0_0  UART_0_RXD
	// 									GPA0_1  UART_0_TXD
	GPA0CON &= 0xffffff00;
	GPA0CON |= 0x00000022;

	//2.配置ULCON0寄存器  	串口0 8位数据位,1位停止位,无奇偶校验
	ULCON0 &= 0Xffffffc0;
	ULCON0 |= 0x00000003;

	//3.配置UCON0寄存器 	通过轮询(polling)的模式读取串口数据     通过轮询(polling)的模式往串口写入数据数据
	UCON0 &= 0xfffffff0;
	UCON0 |= 0x00000005;

	//4.设置波特率为115200
	UBRDIV0 = 53;
	UFRACVAL0 = 4;

}
void uart0_putc(char c)
{
	while(1)
	{
		if(UTRSTAT0 && 0X02) break;
	}

	UTXH0 = c;
}
char uart0_getc(char *c)
{
	while(1)
	{
		if(UTRSTAT0 && 0X01) break;
	}
	*c = URXH0;
	uart0_putc(*c);

	return *c;
}

void uart2_putc(char c)
{
	while(1)
	{
		if(UTRSTAT2 && 0X02) break;
	}

	UTXH2 = c;
}
void uart3_putc(char c)
{
	while(1)
	{
		if(UTRSTAT3 && 0X02) break;
	}

	UTXH3 = c;
}

int main(void) 
{
	uart_init();
	char c;

	while(1)
	{

		uart0_getc(&c);
		uart2_putc('b');
		uart3_putc('c');
		delay1s();
	}
	
	return 0;
}
	

3.2，编译脚本—Makefile

all:
	arm-none-linux-gnueabi-gcc -fno-builtin -nostdinc -c -o start.o start.S
	arm-none-linux-gnueabi-gcc -fno-builtin -nostdinc -c -o main.o main.c
	arm-none-linux-gnueabi-ld start.o main.o -Tmap.lds -o uart.elf
	arm-none-linux-gnueabi-objcopy -O binary  uart.elf uart.bin
	arm-none-linux-gnueabi-objdump -D uart.elf > uart.dis
clean:
	rm -rf *.bak start.o main.o uart.elf uart.bin uart.dis

3.3，汇编文件—start.S

    .global  delay1s 
    .text     
    .global _start
_start:
		b		reset                        @0x00
		ldr		pc,_undefined_instruction  @0x04
		ldr		pc,_software_interrupt     
		ldr		pc,_prefetch_abort
		ldr		pc,_data_abort
		ldr		pc,_not_used
		ldr		pc,_irq
		ldr		pc,_fiq

_undefined_instruction: .word  _undefined_instruction
_software_interrupt:	.word  _software_interrupt
_prefetch_abort:		.word  _prefetch_abort
_data_abort:			.word  _data_abort
_not_used:				.word  _not_used
_irq:					.word  _irq 
_fiq:					.word  _fiq


reset: 
	ldr	r0,=0x40008000      @设置异常向量表的起始地址为 0x40008000
	mcr	p15,0,r0,c12,c0,0		@ Vector Base Address Register

init_stack:
	ldr		r0,stacktop         /*get stack top pointer*/

	/********svc mode stack********/
		mov		sp,r0
		sub		r0,#128*4          /*512 byte  for irq mode of stack*/
	/****irq mode stack**/
		msr		cpsr,#0xd2
		mov		sp,r0
		sub		r0,#128*4          /*512 byte  for irq mode of stack*/
	/***fiq mode stack***/
		msr 	cpsr,#0xd1
		mov		sp,r0
		sub		r0,#0
	/***abort mode stack***/
		msr		cpsr,#0xd7
		mov		sp,r0
		sub		r0,#0
	/***undefine mode stack***/
		msr		cpsr,#0xdb
		mov		sp,r0
		sub		r0,#0
   /*** sys mode and usr mode stack ***/
		msr		cpsr,#0x10
		mov		sp,r0             /*1024 byte  for user mode of stack*/

		b		main    /* 调用C文件main()函数 */

delay1s:
     ldr      r4,=0x1ffffff   
delay1s_loop:
     sub    r4,r4,#1
     cmp   r4,#0         
     bne    delay1s_loop
     mov   pc,lr	


	.align	4

	/****  swi_interrupt handler  ****/

stacktop:    .word 		stack+4*512

.data

stack:	
  .space  4*512
.end

3.4，连接文件—map.lds

OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm") /*   指定输出的文件格式     */
OUTPUT_ARCH(arm) 		/* 	生成文件支持arm系列的CPU     */
ENTRY(_start) 			/*  连接后的第一条指令所在的地址是_start  */
SECTIONS 		    	/*  目标文件的摆放    		*/
{
	. = 0x40008000;  	/*  指定链接的起始地址   	*/
	. = ALIGN(4);    	/*  指令的对齐     			*/
	.text      : 	 	/*  代码段的开始     		*/
	{
		start.o(.text) 	/* 	start.o文件放在开始的位置   */
		*(.text)        /* 	其他目标文件自动分配位置    */
	}
	. = ALIGN(4);  		/* 	代码的对齐*/
    .data : 
	{ *(.data) }
    . = ALIGN(4);
    .bss :
     { *(.bss) }
}