ARM中基于DMA的高效UART通讯及其应用
1、引言
由于UART串行口的广泛应用，在传统的8位和16位的处理器以及32位处理器中，一般都带有UART串行口。传统的基于UART的数据通讯中，采用的方式一般有两种，查询式和中断式。查询方式下CPU的负担较重，浪费了处理器的能力，不能够很好的处理其他的事件;中断方式可以在接收到信息或需要发送数据时产生中断，在中断服务程序中完成数据的接收与发送。相对于查询方式，中断方式的CPU利用率要高。在CPU任务简单的系统中，使用中断方式确实是一种好方法。但是在复杂的系统中，比如移动机器人，处理器需要处理串行口通信，多个传感器数据的采集以及处理，实时轨迹的生成，运动轨迹插补以及位置闭环控制等等任务，牵扯到多个中断的优先级分配问题。为了保证数据发送与接收的可靠性，需要把UART的中断优先级设计较高，但是系统可能还有其他的需要更高优先级的中断，必须保证其定时的准确，这样就有可能造成串行通讯的中断不能及时响应，从而造成数据丢失。为此，笔者在采用S3c44b0x设计移动机器人控制器时，为了保证串行通讯的数据及时可靠的接收，同时兼顾其它任务不受影响，采用了基于DMA和中断方式相结合的UART串行通信方式。DMA是 Direct Memory Access的缩写，意思是“存储器直接访问”，它是一种高速的数据传输操作，允许在外部设备和存储器之间直接读/写数据，即不通过CPU，也不需要 CPU干预。整个数据传输操作是在一个称作DMA控制器的控制下进行的。CPU除了在数据传输开始和结束时做一点处理外，在传输过程中可以进行其他的工作。这样，在大部分时间里，CPU和输入/输出设备都处于并行的操作状态。其基本原理可以查阅教科书，此处不赘述。这里仅介绍S3c44c0x的DMA控制器。
2、S3c44b0x中的DMA控制器和UART的特性
S3c44b0x采用ARM7TDMI核，具有4 通道的DMA控制器,并且对应有4个中断。其中两个DMA通道称做ZDMA(通用DMA)，连接在SSB(系统总线)上，另外两个DMA通道称做 BDMA(桥DMA)，连接于SSB和SPB(外设总线)之间的接口层。连接于SSB上的ZDMA控制器可以用于从存储器到存储器，从存储器到固定目标的 I/O存储器，和从I/O 设备到存储器之间的数据传输。另外的两个BDMA 控制器主要作用是在外部存储器和内部外设之间传输数据，这里的I内部外设包括SIO，IIS，TIMER和UART等。BDMA与ZDMA可以通过软件启动,也可以通过硬件启动。此设计中我们使用UART0,与其对应的DMA通道为BDMA0。其控制器框图如图1所示。
S3c44b0x的UART单元提供2个独立的异步串行I/O口，每个口均可以工作于中断模式或者DMA模式，即 UART可以产生内部中断请求或者DMA请求，在CPU的串行I/O口之间传送数据，支持高达115.2KBPS的传输速率，每个UART通道包含2个 16位的分别用于发送和接收的FIFO通道。
【详情参阅：ARM中基于DMA的高效UART通讯及其应用】
ARM实现智能来电显示器
引言
目前我国电话网交换机传送主叫识别信息CID(Calling Identity Delivery) 有两种方式，较常用的是FSK(频移键控) 方式，另一种是DTMF(双音多频) 方式。基于ARM 的来电号码显示器的实现方法利用CID 芯片HT9032C 来解调FSK 码，同时可实现液晶显示、E2PROM存储和语音播报电话主叫号码等功能，以SPI 串行接口智能显示键盘控制芯片ZLG7289A 为核心设计的键盘电路可实现查阅、删除信息。文章详细介绍了系统的硬件电路设计和软件流程。实践表明，显示器外围器件少，抗干扰能力强，使用方便。
1 系统硬件设计
1.1 系统总体设计
整个系统由5 部分组成，分别是： (1) FSK 信号解调; (2) 来电号码语音播报; (3) 显示来电; (4) 存储来电信息; (5) 按键控制部分。具体如图1 所示。
 图1 系统组成框图
1.2 系统各组成部分设计
(1) FSK 信号解调。
CID 芯片HT9032C 解调器是台湾HOLTEK 公司生产的双列直插、低功耗的接收物理层主叫识别信息的CMOS 集成电路FSK 解调芯片，它能满足Bell 202 和CCITT V.23 标准，实现1200 波特率FSK数据传输标准，且能检测铃流和载波，电话线经过接口电路接到HT9032C 的TIP,RING,RDET1 和RDET2脚，当有振铃信号来时，HT9032C 的RDET 脚触发下降沿。在第一次和第二次振铃之间HT9032C 把逻辑"1" (1200 ± 12) Hz、逻辑"0" (2200 ± 22) Hz、传输速率为1200 bit /s 的FSK 信号解调成串行异步二进制数据。当检测到有效载波信号，CDET 触发下降沿。在DOUT 脚输出包括信道占用信号、标志信号和主叫识别信号的所有信号; 在DOUTC 脚只输出主叫识别信号。
HT9032C 与ARM9 的具体硬件连线如图2 所示。
 图2 CID 芯片HT9032C 与ARM9 的硬件连线 | 
