基于三星 ARM Cortex-A9 Exynos4412处理器的底层实验（uart串口、adc）

【3】uart串口实验

【基本知识】

1.串口和并口
串口：一次只能传输1个bit，每个bit之间按顺序传输
并口：一次传输多个bit

2.单工、半双工、全双工
单工：数据只能固定向一个方向发送，不能双向传输
半双工：数据能够双向传输，但是在同一时刻内，只能有一个方向（收发不能同时进行）
全双工：数据在同一时刻能够同时双向传输

3.同步和异步
同步：接收方和发送方参考时钟是同一时钟
异步：接收方和发送方使用各自的参考时钟，各不相同

4.通讯协议
起始信号：用来区分空闲状态和数据发送状态（从空闲状态切换到工作状态）
数据位：发送实际有效数据（默认低位在前高位在后）
校验位：一般采用奇偶校验，用来保证传输数据的准确性
停止信号：结束数据传输，恢复到空闲状态.

5.底层接口类型
uart：有3根物理连线：
Tx：发送线
Rx：接收线
GND：地线
接线方法：接收方的Rx和发送方的Tx相连，接收方的Tx和发送方的Rx相连

SPI：由4根线组成
SCL：参考时钟线（同步通讯）
CS：片选线，用来从多个从设备中选择要通讯的从设备
MOSI：主设备输出，从设备输入（主发送从接收）
MISO：主设备输入，从设备输出（主接收从发送）

IIC：由2根线组成
SCL：参考时钟线（同步）
SDA：数据传输线，用来发送和接收数据（同一时刻数据传输只能有一个方向）

6.串口通讯协议
1）uart串口协议
起始位：Rx和Tx空闲状态为高电平，在Tx线上发送一个bit地电平表示起始信号
数据位：uart串口发送数据位数是可选的（5、6、7、8），最多一次传输数据位数不能超过8bit
校验位：针对传输数据使用奇偶校验，以确保数据传输过程中的有效性（可选）
结束位：在Tx上发送1-2个bit表示数据发送结束恢复到空闲状态中止数据

2）IIC串口协议
起始信号：SCL和SDA都处在高电平属于总线空闲状态，SCL处在高电平期间，SDA拉低
数据位：IIC发送器每次发送一个byte，然后在第9个周期释放总线（恢复高电平），等待接受方发送1位的ACK信号
ACK应答信号：IIC发送器发送完1个byte之后，在SCL的第9个周期到来之前（第8个周期的低电平期间）拉低SDA，在第9个周期到来的时候确保SDA稳定在低电平，此时才算是应答信号，如果是高电平则表示非应答，如果从设备发送非ACK则结束传输
数据发送：发送方在SCL处在低电平期间往SDA上放数据，当SCL处在高电平时候，接收方读取SDA上的数据（确保在SCL高电平期间SDA数据值处在稳定状态，方便接收方读取）
结束信号：SCL处在高电平，SDA拉高
数据位发送：SCL低电平的时候，向SDA上放置数据，接收方在SCL为高电平时去取数据
IIC协议采用的是1-N模式：一个主设备对应多个从设备，主设备通过发送从设备地址来选中要通讯的从设备
主从角色划分：根据设备硬件条件区分
同步时钟：SCL的时钟周期是由程序控制，也就是周期并不确定，在编写程序时，控制SCL时钟线，来发送数据
一般是写程序控制硬件电路实现数据实际传输

3）SPI串口协议
时钟极性（CPOL）：SCL的空闲状态，为0表示空闲时候是低电平
时钟相位（CPHA）：为0表示接收方在SCL第一次边沿变化的时候采集数据，在第二个边沿发送数据为1表示接收方在SCL第二次边沿变化的时候采集数据，在第一个边沿发送数据起始信号：通过CS片选线选中从设备结束信号：拉高CS，并且SCL处在空闲状态（和CPOL空闲设置一致）SCL上升沿发送数据

【uart串口通讯实验】
1.实验目的：通过编写实际代码实现uart串口通讯，进而掌握uart串口通讯协议
2.实验内容：查找原理图&#