基于Linux的ARM/单片机串口通信设计

　　3 通信程序设计

　　ARM 与单片机的串口通信程序包括两方面： 一方面是作为上位机的ARM 的串口通信程序，另一方面是作为下位机的单片机的串口通信程序。在通信之前必须制定合理的通信协议以保证通信的可靠性和成功率。现约定双方通信协议如下：

　　（ 1） 波特率为9600 bit /s，帧格式为1 - 8 - N - 1（ 1 位起始位，8位数据位，无奇偶校验，1位停止位） ;（ 2） 由于上位机ARM 的速度远远高于下位机单片机的速度，所以采用上位机主动联络，下位机等待的方式。在数据传送前ARM 先发送联络信号/0xaa，单片机收到后回答一个/0xbb，表示可以发送，否则继续联络；（ 3）单片机端可以有中断和查询方式收发串口数据。本文采用中断方式；（ 4） ARM 处理器s3c2440 采用UART1 和单片机通信，UART0 则作为s3c2440 终端控制台。

　　3.1 上位机ARM 的通信程序设计

　　由于s3c2440 移植了定制和裁剪后的Linux2.6.32内核的操作系统，对串口的操作采用上述的Linux 下串口操作方法，程序流程图如图2 所示。

　　图2程序流程图

　　3.2 下位机单片机的通信程序设计

　　选用C8051F021 的定时器T1 作为波特率发生器，晶振采用11.0592 MHz，定时器工作在方式2，计数初值为0xfd，串口工作在串行方式1（ 1 - 8 - N - 1） ，采用中断方式收发数据。程序流程图如图3 所示。

　　Linux 下的串口通信程序在PC 机Linux RHEL5下用arm - linux - gcc 4.4.3 交叉编译工具编译通过NFS 挂载在s3c2440 上运行，单片机端的通信程序用Cygnal 的集成开发环境（ IDE ）编译并下载到C8051F021 中运行。

　　图3程序流程图

　　4 结束语

　　随着近年来嵌入式Linux 在国内的应用范围日益壮大，基于ARM 平台的嵌入式Linux 设备也将会越来越多地用在数据采集中作为上位机对数据进行处理、显示、存储、发送。本文所介绍方案适用于大多数场合Linux 下ARM 和单片机的串口通信设计，设计人员只需根据自己的实际需要修改或重新制定通信协议即可。另外需要注意的是由于上位机ARM 的速度比单片机快很多，所以一次不能发送过多的数据，否则极有可能使发送缓冲区溢出而出现数据丢失的现象，开发人员要根据通信双方设备的状况选择合适的帧长度，以达到最佳的传输状态。