《接口驱动技术》PPT课件.ppt

第七讲（1） 接口驱动技术,授课教师：李英祥 电邮地址：,2019/6/11,,2,内容提纲与课时安排,1. 接口技术概述 2. GPIO，UART，RTC；（以上2学时） 3. SRAM，Flash，液晶接口；（以上2学时）,2019/6/11,,3,1. 接口技术概述,接口含义 接口功能 接口组成 接口信息,2019/6/11,,4,接口含义,接口是微处理器与外部设备的连接电路（转换电路），是CPU与外部设备进行信息交换的中转站； 接口技术是采用硬件与软件相结合的方法，使微处理器与外部设备进行最佳的匹配，实现CPU与外部设备之间的高效、可靠的信息交换的一门技术；,2019/6/11,,5,接口功能,数据缓冲功能：接口中设置数据缓冲寄存器（缓存器）或锁存器（数据口），缓冲输入、输出数据； 执行CPU命令的功能：CPU的控制命令是以命令代码的形式先发送到接口中的命令寄存器（命令口），接口电路识别分析后，传送到外部设备； 提供信息交换的握手信号：接口中设置状态寄存器（状态口），以便CPU与外设联络，决定是否交换信息；,2019/6/11,,6,设备选择功能：通过接口的地址译码对外设进行寻址； 信号转换功能：包括CPU信号与外设信号间的逻辑关系、时序匹配、电平转换等； 中断管理功能：一些接口中设置中断控制器，处理有关中断事务； 数据宽度和数据格式转换的功能：一些接口中设置移位寄存器，实现串并、并串转换；,2019/6/11,,7,接口的组成,基本逻辑电路 包括命令寄存器、状态寄存器、数据缓冲寄存器； 承担接收命令、返回状态、传送数据的基本任务； 端口地址译码电路 由译码器、普通逻辑芯片或GAL器件构成；,2019/6/11,,8,控制逻辑电路 对接口芯片内部各电路之间的协调以及对外部的联络控制； 备选电路 中断控制器、DMA控制器、定时/计数器、移位寄存器等；,2019/6/11,,9,接口信息,数据信息 8位、16位、32位 模拟量、数字量、开关量 状态信息 READY、EMPTY、BUSY、ACK等 控制信息 启动、停止等,2019/6/11,,10,接口信息传送示意图,2019/6/11,,11,2. GPIO,GPIO的应用 S3C2410 GPIO引脚说明 S3C2410 GPIO寄存器配置 S3C2410 GPIO举例,2019/6/11,,12,GPIO的应用,通用I/O口（接口，引脚）； 驱动LED或其他指示器； 控制片外器件； 检测数字输入，如键盘或开关信号；,2019/6/11,,13,检测数字输入，如键盘或开关信号,驱动LED或其它指示器,控制片外器件,2019/6/11,,14,S3C2410 GPIO引脚描述,S3C2410A具有117个通用I/O引脚，分为AH等共8个端口；,2019/6/11,,15,引脚示例,如GPE端口共有16个GPIO引脚，功能如下；,2019/6/11,,16,S3C2410 GPIO寄存器配置,端口配置寄存器（GPACONGPHCON） 端口数据寄存器（GPADATGPHDAT） 端口上拉寄存器（GPBUP-GPHUP） E端口控制示例 配置举例,2019/6/11,,17,端口配置寄存器（GPACONGPHCON）,由于部分I/O引脚有第二功能，甚至第三功能，所以需要通过设置GPxCON寄存器来选择GPx口I/O的功能 注：其中x可以为A、B、C、D、E、F、G、H，表示相应的I/O端口；,2019/6/11,,18,端口数据寄存器（GPADATGPHDAT）,当I/O设置为GPIO输出模式(Output模式)时，写GPxDAT控制相应I/O口输出高电平或低电平。 注：GPxDAT为1的位对应I/O输出高电平，为0的位对应低电平； 当I/O设置为GPIO输入模式(Input模式)时，读取GPxDAT寄存器即取得I/O口线上的电平状态。,2019/6/11,,19,端口上拉寄存器（GPBUP-GPHUP）,可以通过设置GPxUP寄存器使能或禁止S3C2410的I/O内部上拉电阻 当设为0时上拉电阻被使能，,2019/6/11,,20,E端口控制示例,2019/6/11,,21,E端口控制示例（续）,2019/6/11,,22,配置举例（GPIO输出控制实验）,实验箱上LED1,2分别接GPE11，12脚； 控制GPE11和12脚的输出，让LED邓闪烁5次；,2019/6/11,,23,参考程序,2019/6/11,,24,2019/6/11,,25,2. UART介绍,UART的功能与引脚 UART数据通信字符格式 S3C2410 UART功能框图与寄存器 UART互联（UART之间以及与RS232-C） UART工作过程,2019/6/11,,26,UART的功能与引脚,UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）：通用异步串行通信接口的总称，UART允许在串行链路上进行全双工的通信，输出/输入的电平为TTL电平； 一般来说，全双工UART定义了一个串行发送引脚(TXD)和一个串行接收引脚(RXD)，可以在同一时刻发送和接收数据；,2019/6/11,,27,UART数据通信字符格式,开始前，线路处于空闲状态，连续多个“1”； 开始时，先发一个“0”作为起始位； 然后是二进制数据和奇偶校验位（可选）； 最后是一个及一个以上的“1”作为停止位；,2019/6/11,,28,S3C2410 UART功能框图,2019/6/11,,29,S3C2410 UART寄存器,线路控制寄存器ULCONn； 控制寄存器UCONn:决定UART的各种模式； FIFO控制寄存器UFCONn:用于收发缓冲寄存器管理； MODEM控制寄存器UMCONn:设置流控方式； 状态寄存器UTRSTATn:反映收发缓冲寄存器状态； 发送寄存器UTXHn:存放发送数据； 接受寄存器URXHn:存放接收数据； 波特因子寄存器UBRDIVn:设置波特率 ,2019/6/11,,30,UART之间互联,与其他同类型的通信设备之间可以直接互联（如在两个S3C2410A之间）；,2019/6/11,,31,RS232-C简介,RS232C是美国电子工业协会(EIA)制定的串行通讯标准; RS232是一个全双工的通讯标准，它可以同时进行数据接收和发送的工作; RS232标准包括一个主通道和一个辅助通道，在多数情况下主要使用主通道，即RXD、TXD、GND信号；,2019/6/11,,32,UART与RS232-C互联,RS232标准采用负逻辑方式，标准逻辑“1”对应5V15V电平，标准逻辑“0”对应+5V+15V电平； UART的TTL电平需要进行RS232电平转换后，才能与RS232接口连接并通讯，可以使用SP3232E等芯片进行电平转换；,2019/6/11,,33,UART工作过程,串口初始化 首先要设置相应I/O为TXD0、RXD0功能引脚； 然后通过ULCON0寄存器来设置串口数据格式； 然后通过UCON0寄存器来设置串口工作模式； 最后通过UBRDIV0来设置通讯波特率；,2019/6/11,,34,串口收发数据 发送：将待发送数据写入UTXH0寄存器，然后通过读取UTRSTAT0寄存器的值判断数据是否发送完成； 接收：通过读取UTRSTAT0寄存器的值判断是否接收到数据，如果接收到数据，则可以从URXH0寄存器中读出数据。,2019/6/11,,35,代码示例：初始化,UART_Init,2019/6/11,,36,代码示例：发送字符和字符串,2019/6/11,,37,2. 实时时钟RTC,RTC的功能 RTC的框图 RTC的使用,2019/6/11,,38,S3C2410 RTC的功能,S3C2410具有实时时钟(RTC)功能，能够提供年、月、日、时、分、秒，的计时功能，还具备定时报警功能； RTC单元采用独立的后备电池供电，独立的时钟源(采用32.768KHz晶振)，即使系统电源关闭，RTC还可以正常工作； RTC单元能够对闰年的年、月、日进行自动处理，时间数据采用BCD编码；,2019/6/11,,39,S3C2410 RTC内部框图,2019/6/11,,40,RTC内部寄存器,实时时钟控制寄存器TRCCON; 告警控制寄存器RTCALM; 实时时钟计数器TICNT; 告警时间寄存器ALMYEAR, ,ALMSEC; 实时时钟寄存器BCDYEAR, ,ALMSEC;,2019/6/11,,41,RTC的使用：初始化（设置时钟）,首先写入0x01到RTCCON寄存器，使能RTC接口(即允许写RTC操作)； 然后对年寄存器BCDYEAR、月寄存器BCDMON、日寄存器BCDDATE、时寄存器BCDHOUR、分寄存器BCDMIN、秒寄存器BCDSEC、星期寄存器BCDDAY进行初始化，时间值为BCD格式； 最后写0x00到RTCCON寄存器，禁能RTC接口(即禁止写RTC操作)；,2019/6/11,,42,RTCCON寄存器说明,2019/6/11,,43,代码示例：RTC初始化,2019/6/11,www.c