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LM3S系列通信协议
在嵌入式系统中，通信协议是实现不同设备之间数据交换的关键技术。LM3S系列单片机基于ARMCortex-M3内核，提供了多种通信接口，包括UART、SPI、I2C、CAN等。本节将详细介绍这些通信协议的原理和应用，并提供具体的代码示例。
UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)
UART是一种串行通信协议，用于在两个设备之间传输数据。它支持全双工通信，即数据可以在两个方向上同时传输。LM3S系列单片机通常配备多个UART接口，可以灵活地配置通信参数，如波特率、数据位、停止位和校验位。
原理
UART通信通过一个起始位、若干数据位、一个可选的校验位和一个或多个停止位来传输数据。起始位通常是一个低电平，数据位可以是5到8位，校验位用于检测传输错误，停止位用于标记数据传输的结束。
配置步骤
初始化GPIO：配置UART引脚为USART功能。
配置UART：设置波特率、数据位、停止位和校验位。
使能UART：使能UART模块。
配置中断：如果需要中断处理，配置相应的中断。
代码示例
以下是一个简单的UART初始化和发送数据的代码示例：
#includelm3s811.h
//UART初始化函数
voidUART_Init(void){
//使能UART0模块的时钟
SYSCTL-RCGCUART|=1;
//使能GPIO端口A的时钟
SYSCTL-RCGCGPIO|=1;
//配置GPIO端口A的引脚0和1为UART功能
GPIOA-AFSEL|=0x03;//选择引脚0和1的复用功能
GPIOA-PCTL=(GPIOA-PCTL0x00FFFFFF)|0//配置引脚0和1为UART0功能
GPIOA-DEN|=0x03;//使能引脚0和1的数字功能
GPIOA-DIR=0x02;//设置引脚1为输出（TX），引脚0为输入（RX）
GPIOA-PUR=0x01;//使能引脚0的上拉电阻
//配置UART0的波特率和数据格式
UART0-IBRD=104;//整数分频
UART0-FBRD=11;//分数分频
UART0-LCRH=0x60;//8位数据，1位停止位，无校验
UART0-CTL=0x0301;//使能UART，使能TX和RX
}
//发送一个字符的函数
voidUART_SendChar(chardata){
while(!(UART0-FR0x20));//等待发送缓冲区为空
UART0-DR=data;//发送数据
}
//发送字符串的函数
voidUART_SendString(char*str){
while(*str){
UART_SendChar(*str);//逐字符发送
str++;
}
}
intmain(void){
UART_Init();//初始化UART
//发送测试字符串
UART_SendString(Hello,World!\r\n);
while(1){
//主循环
}
}
代码解释
UART初始化：SYSCTL-RCGCUART|=1使能UART0模块的时钟，SYSCTL-RCGCGPIO|=1使能GPIO端口A的时钟。接着配置GPIO引脚为UART功能，设置波特率和数据格式。
发送字符：UART_SendChar函数通过检查发送缓冲区是否为空来确保数据可以发送，然后将数据写入UART0-DR寄存器。
发送字符串：UART_SendString函数通过逐字符调用UART_SendChar来发送整个字符串。
SPI(SerialPeripheralInterface)
SPI是一种同步串行通信协议，通常用于主设备和多个从设备之间的通信。LM3S系列单片机支持SPI通信，可以配置为主设备或从设备。
原理
SPI通信使用四条线：MISO（主设备输入，从设备输出）、MOSI（主设备输出，从设备输入）、SCLK（串行时钟）和SS（从设备选择）。主设备通过SS线选择一个从设备，然后通过SCLK线同步数据传输。
配置步骤
初始化