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UART串口通信原理与驱动开发

共计 30 章节

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学习目标 · 课程大纲 · UART在嵌入式系统中的地位与应用场…

课程导入学习目标

串口通信基础

串行通信与并行通信的区别 · 同步与异步通信 · 单工/半双工/全双工概念

串口通信基础串行通信

UART协议原理

UART帧格式（起始位 · 数据位 · 校验位

UART协议原理

UART硬件接口

TX/RX信号线 · 电平标准（TTL/RS232/RS4… · 常见接口芯片（MAX232等）

UART硬件接口

波特率与时钟

波特率发生器原理 · 分频计算 · 误差分析及常见波特率配置

波特率时钟

数据采样与同步

起始位检测 · 数据位采样时机 · 噪声抑制与多数表决

数据采样同步

无校验 · 奇校验 · 偶校验

校验方式无校验

UART工作模式

轮询模式 · 中断模式 · DMA模式的特点与适用场景

UART工作模式

Linux下UART驱动架构

tty子系统 · 串口核心层 · uart_driver与uart_p…

Linux串口驱动注册流程

platform driver · 设备树匹配 · probe函数实现

Linux串口驱动注册流程

串口设备树配置

compatible属性 · reg属性 · 中断号

串口设备树配置compatible

UART驱动核心操作

uart_ops结构体 · startup · shutdown

UART驱动核心操作

数据发送路径

写缓冲区管理 · 发送中断处理 · FIFO操作与流控

数据发送路径写缓冲区管理

数据接收路径

接收中断处理 · 环形缓冲区 · 行规程处理与read调用

数据接收路径接收

串口核心层与线路规程

tty_ldisc的作用 · N_TTY线路规程 · 数据流控制

串口核心层线路规程

串口应用层编程

open/read/write/cl… · termios结构体 · 波特率设置

串口应用层编程open/read/wr…

串口调试工具

minicom · picocom · stty

串口调试工具minicom

实战案例一

基于STM32的UART轮询收发程序…

实战案例一STM32

实战案例二

基于STM32的UART中断收发与环…

实战案例二STM32

实战案例三

基于Linux的简单UART驱动开发…

实战案例三Linux

实战案例四

使用设备树配置UART并在Linux…

实战案例四UART

实战案例五

UART DMA传输驱动开发与性能优…

实战案例五UART

硬件流控（RTS/CTS） · 软件流控（XON/XOFF）的原理与…

流控机制RTS/CTS

电源管理与低功耗

UART在休眠模式下的处理 · wakeup中断 · 自动波特率检测

电源管理低功耗

常见问题排查

数据乱码 · 丢字节 · 波特率不匹配

常见问题排查数据乱码

逻辑分析仪 · 示波器 · 串口回环测试

调试技巧逻辑分析仪

UART驱动与用户空间交互

ioctl命令 · poll/select · 异步通知（SIGIO）

多串口扩展与复用

多UART控制器管理 · 串口复用 · 虚拟串口（ttyS

多串口扩展复用

UART驱动测试与验证

单元测试 · 压力测试 · 自动化测试脚本编写

UART驱动测试

综合项目实战

设计一个基于UART的传感器数据采集… · 涵盖驱动 · 应用与调试

综合项目实战UART