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关于串口的CTS与RTS

decell@163.com(admin) — Wed,18 Nov 2009 19:47:35 +0800

本文转自http://www.edacn.net/html/89/118589-49762.html

网上看到一篇很好的说明CTS与RTS作用的讨论，转过来保存。

    很久很久以前，计算机还没有出现，那时就已经存在了(计算机)史前的串口设备(电传打字机，工控测量设备，通信调制解调器)，为了连接这些串口，EIA制定了RS232标准，采用DB25接插件，支持同步和异步串口，D型的接口可以有效防止插反。标准化给使用带来了便利。
    时光荏苒，个人计算机出现了，这些已有的串口设备毫无疑问地成为了最初的外设，自然而然地RS232标准被个人计算机采纳。但是设备制造商倾向于体积更小，成本更低的接口，因此，将DB25中未使用的和支持同步模式的引脚去掉，形成DB9。最初的情况相当混乱，因为DB9只定义了信号，却没有指定信号和引脚的对应关系，各个制造商只能自行定义。幸运的是，IBM的PC成了工业标准，DB9逐渐统一到IBM的定义上来。
    DB9只有9根线，遵循RS232标准。定义如下：
    DTR,DSR------DTE设备准备好/DCE设备准备好。主流控信号。
    RTS,CTS------ 请求发送/清除发送。用于半双工时，收发切换。属于辅助流控信号。半双工的意思是说，发的时候不收，收的时候不发。那么怎么区分收发呢？缺省时是DCE向 DTE发送数据，当DTE决定向DCE发数据时，先有效RTS，表示DTE希望向DCE发送，一般DCE不能马上转换收发状态，DTE就通过监测CTS是否有效来判断可否发送，这样避免了DTE在DCE未准备好时发送所导致的数据丢失。
    全双工时，这两个信号一直有效即可。

    随着计算机的日益普及，很多非RS232的串口也要接入PC机，如果为每一种新出现的串口都增加一个新的I/O口显然不现实，因为PC后面板位置有限，因此，将RS232串口和非RS232串口都通过RS232口接入是最佳方案。UART的U(通用)指的就是这个意思。早期ROM BIOS和DOS里的通信软件都是为RS232设计的，在没有检测到DCD有效前不会发送数据，因此，就连发送一个字符这样朴素的应用也要给出DCD、 DTR、DSR等控制信号。因此，串口接头上要将一些控制线短接，或者干脆绕过系统软件自己写通信程序。
    到此，UART的涵义就总结为：通用的异步 (串行) I/O口。
    就在UART冠以通用二字，准备一统江湖的时候，制造商们不满于它的速度、体积和灵活性(软件可配置)，推出了USB和1394串口。目前，笔记本上的 UART串口有被取消的趋势，因而有网友发出了“没有串口，吾谁与归”的慨叹，古今多少事，都付笑谈中，USB取代UART是后话，暂且不表。
    话说自从贺氏(Hayes)公司推出了聪明猫(SmartModem)，他们制定的MODEM接口就成了业界标准，自此以后，所有公司制造的兼容猫都符合贺氏标准(连AT指令也兼容，大家一起抄他呗)。
    细观贺氏制定的MODEM串口，与RS232标准大不相同。DTR在整个通信过程中一直保持有效，DSR在MODEM上电后/可以拨号前有效(取决于软件对 DSR的理解)，在通信过程的任意时刻，只要DTR/DSR无效，通信过程立即终止。在某种意义上，这也可以算是流控，但肯定不是RS232所指的那种主流控。如果拘泥于RS232，你是不会理解DTR和DSR的用途的。
    贺氏不但改了DTR和DSR，竟然连RTS和CTS的涵义也重新定义了。因此，RTS和CTS已经不具有最开始的意义了。从字面理解RTS和CTS，是用于半双工通信的，当DTE想从收模式改为发模式时，就有效RTS请求发送，DCE收到RTS请求后不能立即完成转换，需要一段时间，然后有效CTS通知DTE：DCE已经转到发模式，DTE可以开始发送了。在全双工时，RTS和CTS都缺省置为有效即可。然而，在贺氏的MODEM串口定义中，RTS和CTS用于硬件流控，和什么劳什子的全双工/半双工一点关系也没有。
    注意，硬件流控是靠软件实现的，之所以强调“硬件”二字，仅仅是因为硬件流控提供了用于流量情况指示的硬件连线，并不是说，你只要把线连上，硬件就能自己流控。如果软件不支持，光连上RTS和CTS是没有用的。
    RTS和CTS硬件流控的软件算法如下：(RTS有效表示PC机可以收，CTS有效表示MODEM可以收，这两个信号互相独立，分别指示一个方向的流量情况。)

    dengm 发表于 2005-1-14 07:52 侃单片机

    PC端处理：
      发. 当发现（不一定及时发现） CTS (-3v to -15v)无效时，停止发送,
          当发现（不一定及时发现） CTS (3v to 15v)有效时，恢复发送；

      收. 0          当接收buffers中的bytes          当接收buffers中的bytes>N 时，给 RTS 无效信号（-3v to -15v);

    MODEM端处理：
          同上，但RTS与CTS交换。

Come What May

decell@163.com(admin) — Mon,09 Mar 2009 22:51:52 +0800

When she looks at me
I know the girl sees things
Nobody else can see

All of the secret fears inside
And all the craziness I hide
She looks into my soul
And reads me like nobody can

And she doesnt judge the man
She just takes me as I am

(chorus)
Come what may, she believes
And that faith is something
Ive never known before
Come what may, she loves me
And that love has helped me open a door
Making me love myself a little more

When I turn away
She knows those are the times
Theres nothing she can say

Nothing that anyone can do
And so she lets me live it through
And when Im in my darkest hour of uncertainty
She just simply lets me be
And goes right on loving me

(chorus)
And when it seems my dreams
Have all slipped through my fingers
When they just cant be found
I turn around and there they are
Shining in her eyes
(repeat chorus)

I love you, Hannah.

mpc5121手记--nand flash控制器

decell@163.com(admin) — Tue,17 Feb 2009 01:54:41 +0800

    mpc5121的nand flash控制器可以支持512、2k、4k page大小的nandflash。LPC，nand/PATA共用EMB接口，复用优先的仲裁由EMB仲裁器完成。获得总线仲裁时，他与PATA共享EMB_AD[0..31]，PATA占用EMB_AF[0..15]与EMB_AX[2..0]，nand占用EMB_AD[16..31]。
   mpc5121内部有一个4.5K大小的RAM，作为对nand flash进行操作的时候的数据输入/输出接口。该RAM完全模拟一块nand flash的page结构，共分为8个512 Byte 的main section和8个26 byte的 spare section。page大小为2K/4K的nand flash，也是根据这样分区的，2K page的nand flash的main区会被分成4个section，每section 512B，同时spare区也会相应地分成4个section，每个section16B。
   打开ECC的情况下，写入操作的时候，现将目标数据写入该RAM。然后设定RBA设定目标section，最后设定FDI位，硬件会计算该section的ECC code，然后连同目标数据一起写入flash page。比如对于2K page的nand，如果RBA=0，则会把RAM中section0/1/2/3写入nand。虽然是一次完成，但是ECC是计算了四次的，每512B一次，也就是，先算section0的ECC，section0写入page main区的头512B，ECC则写入spare区的头16B，再算section1的ECC，section1写入page main区的第二个512B，ECC则写入spare区的第二个16B，如此类推。当然你也可以设RBA=4，这时将会把RAM中section4/5/6/7写入nand。RBA不能等于1/2/3/5/6/7。
   读与写类似，也是先设定RBA，设定FDO，数据会从nand flash读出，放到RBA指定的section中。也是先读第一个512B和第一个16B，再第二个512B和第二个16B。用户这时可以从RAM的spare section中读出写入时产生的ECC。写入是产生的ECC只能这样读，因为写入是产生的ECC是不会放入到spare section中的，他们直接被写入flash中。

无题

decell@163.com(admin) — Mon,09 Feb 2009 17:38:11 +0800

昨天跟一个友人聊天，他问起我一个问题：你自学的时候，以什么来衡量你已经掌握了这种知识呢？
这个问题真的是一个值得认真思考的问题。

[X-node] uC/OS-II v2.70

decell@163.com(admin) — Thu,05 Feb 2009 21:26:42 +0800

uC/OS-II v2.70 成功在X-node上跑起来了。我没有使用uC/OS官方的IAR或GNU编译器，而是使用TI的CCE v3.2，所以又修改了一点源码，主要是汇编的格式和伪指令。有用CCE而又懒得去研究编译器语法的朋友可以向我要源码。版权归uC/OS-II的原作者所有。

好久不见

decell@163.com(admin) — Thu,22 Jan 2009 19:05:15 +0800

常听说身体是革命的本钱，这句话是很道理的。病了足足一个月，很多事情都落下了，造成了一些不小的损失。昨天刚回到实验室，发现大部分的人都走了，而到了今天，实验室更是只剩下我一个了。静下心坐下来想处理一些事情，才发现有很多事情因为错过了处理他的最好的时机，现在处理起来越发困难，就像治病一样，久疾难治。X-node的片子回来了，但是因为买不到所需的物料，现在限于停顿，要等5号赛格开门才有办法了。先处理5121的电源问题吧，板上时钟模块的问题同样是物料的原因，只能年后再算。不过说来也奇怪，在实验室，心反而很踏实，在家里面，心情总好不起来。可能我实在逃避吧，没人能帮上忙，就躲一躲吧～
今天是年二十几我不是太清楚，反正是差不多过年了。昔日的同学们，远在外地工作的，读书的朋友们，都陆陆续续的回家了，昨天我也去接了麦，两个人谈了很久。聚会也会慢慢多起来了吧，每个人都总会有些变化，昔日的曦都变了现在的热线熊猫了，呵呵。相信最近听到的和说得最多一句话，除开那些祝福的话语，就应该是：“哇，好耐无见啦！最近点啊～”。hi！各位朋友，好久不见了，你们好吗？

X-node

decell@163.com(admin) — Mon,12 Jan 2009 15:00:25 +0800

最近做的一个WSN节点（其实很早就可以画的了，最近老板抓得紧了，于是重视了一下）。
之所以叫X-node，是因为元器件是45度place的，板子看起来有点像X字形。
MSP430+CC2500+CC2591。理论发射功率可以有20dbm。尺寸是45mm x 30m。

Happy birthday to Hannah！

你今天黑屏了吗？

decell@163.com(admin) — Sat,25 Oct 2008 18:29:22 +0800

    最近微软打击盗版，搞了个“黑屏”补丁（其实只是黑背景而已）。一时间，坊间议论纷纷，听得最多的一句话是“嘿！你看到过那个黑屏了吗？”。于此同时，国内的专家又开始出来说，“我们真的要注意啦，国家安全就是这么脆弱的啊！”。其中一种很主要的声音，就是要在国内推Linux，专家们认为这样比较安全。
    我说这些专家都是傻的！我宁愿全中国的计算机系统都用微软的东西！为什么呢？你看看国内有多少人是专心研究Linux的？你看看国人对Linux内核，对开源社区做了多少贡献？
    用微软，选择不开源，那还好，国家安全系于一个公司，一个国家之手。
    用Linux，选择开源，国家安全系于全世界100多万参与过Linux开发的黑客之手。
    你选那个？归根到底，我们国家的核心计算机系统还是需要一套我们自己的东西。从内核，到所有用户层库，全部是我们自己开发的。中科院，多干点实事吧。

ARM-ELF文件格式与GNU ARM Linker机制

decell@163.com(admin) — Mon,13 Oct 2008 23:38:18 +0800

【本站原创，转载请注明出处】
     这里所说的ARM系统基本文件格式，都是在基于ARM的嵌入式系统开发中常会碰到的文件格式。
    ARM系统基本文件格式有三种：
1) BIN，平板式二进制格式，一般用于直接烧写到Flash中，也可以用于加载到monitor程序中。
2) ELF，EXECUTABLE AND LINKABLE FORMAT，一种通用的OBJECT文件格式，一般由GNU COMPILER COLLECTION (GCC)产生。
3) AXF，BIN格式的扩展版,主体部分同BIN，在文件头和尾加入了调试用的信息，用于AXD。
    本文主要讨论BIN与ELF。
    首先说明，ELF格式是一种OBJECT文件格式。一般OBJECT文件都可以分成三类：可重定位OBJECT文件，可执行OBJECT文件，共享OBJECT文件。ELF格式文件也可以分成这三种。
    首先说说可重定位OBJECT文件。这种OBJECT文件一般由GCC中的ASSEMBLER(as)产生(请不要认为GCC只是编译器)，里面除了二进制的机器代码，还有一些可用于进行重定位的信息。它主要是作为LINKER(ld)的输入，LINKER将跟据这些信息，将需要重定位的符号重定位，进而产生可执行的OBJECT文件。ELF格式的可重定位OBJECT文件由header与section组成。
    Header 包括ELF header 与 section header. ELF header 位于文件的头部，用于存储目标机器的架构，大小端配置，ELF header大小，object文件类型，section header 在文件中的偏移，section header    的大小，section header 中的项目数等信息。Section header 则定义了文件中每个section 的类型，位置，大小等信息。Linker就是通过查找ELF header，找到section header 的入口，再在section header 中找到相应的section 入口，进而定位到目标section 的。
    Section 包括
.text    ：经过编译的机器代码。
.rodata  ：只读的数据，例如printf(“hello!”)中的字符串hello。
.data    ：已初始化的全局变量，局部变量将在运行时被存放在堆栈中，不会在.data或 .bss段中出现。
.bss     ：未初始化的全局变量，在这里只是一个占位符，在object文件中并没有实际的存储空间。
.symtab  ：符号表，用于存放程序中被定义的或被引用到的全局变量和函数的信息。
.rel.text  ：一个保存着一系列在.text中的位置的列表。这些位置将在linker把这个文件与其它object文件合并时被修改，一般来说，这些位置都是保存着一些引用到全局变量或者外部函数的指令。引用局部变量或者本地函数的指令是不需要被修改的，因为局部变量和本地函数的地址一般都是使用PC相对偏移地址的。需要注意的是，这个section 和下面的.rel.data在运行时并不需要，生成可执行的ELF object文件时会去掉这个section。
.rel.data ：保存全局变量的重定位信息。一般来说，如果一个全局变量它的初始化值是另一个全局变量的地址，或者是外部函数的地址，那么它就需要被重定位。
.debug  ：保存debug信息。
.strtab  ：一个字符串表，保存着.symtab和.debug ,和各个section的名字。.symtab，.debug 和section table里面，凡是保存name的域，其实都是保存了一个偏移值，通过这个偏移值在这个字符串表里面可以找到相应得字符串。
    下面仔细讨论一下.symtab：
    每一个可重定位的object文件，都会有一个.symtab。这个符号表保存了在这个object文件中所有被定义的和被引用的符号。当源程序是C 语言程序时，.symtab 中的符号直接来源于C编译器(cc1)。这里所说的符号主要有三种：
1) 在这个object文件中被定义的可以被其他object文件全局符号。在C语言源程序中，主要就是那些非静态（没有static 修饰的）的全局变量和非静态的函数。在ARM汇编语言中，就是那些被EXPORT 指令导出的变量。
2) 在这个object文件中引用到，但是在其他文件中定义的全局变量。在ARM汇编语言中就是通过IMPORT命令引入的变量
3) 本地变量。本地变量只在本object文件内可见。这里的本地变量指的是连接器本地变量，应该和一般的程序本地变量作区别。这里所指的本地变量，包括用static 修饰的全局变量，object文件中section名称，源代码文件名称。一般意义上的本地变量，是在运行时由系统的运行时环境管理的，linker并不关心。
    每个符合上面条件的符号在.symtab文件中都会有一个数据项。这个数据项的数据结构是：

Typedef struct{
    int name;//符号名称，其实就是.strtab的偏移值
    int value;//在section中的位置，以相对section地址的偏移表示
    int size;//大小
    char type;//类型，一般是数据或函数
    char binding;//是本地变量还是全局变量
    char reserved;//保留的位
        char section;//符号所属的section。可选有：.text(用数字1代表)，.data(用数
                            //3代表)，ABS（不应被重定位的符号），UND（在本object文件
                            //中未定义的符号，可能在别的文件中定义），COM（一般的未初//始化的变量符号）。
}ELF_sym

    现在假设组成应用的各个模块都已经被汇编，构建出了可重定位的object文件。这些object的结构都是一样的，有各自的.text, .data section, 有各自的.symtab. GCC下一步要做的就是使用linker (ld),把这些object文件，加上必要的库连接成具有绝对运行时地址的可执行文件，就是可执行的ELF格式的文件。
    Linker 的连接动作可以分为两部分：
1) 符号解析。确定引用符号的指向。
2) 符号重定位。合并section,    分配运行时环境地址，引用符号重定位。
    符号解析：
    在一个object文件中，有指令定义了符号，也有指令引用了符号。可能存在这样一种情况，一个被引用到的符号，有多重的定义。符号解析的作用就是确定，在这个object文件中，一个符号引用真正引用的是哪个符号。
    在编译的时候，除了在本文件中定义的全局变量会由编译器生成一个符号表项之外，当发现一个被引用到的符号在本文件中并没有被定义，编译器也会自动产生一个符号表项，把确定这些引用的工作留给linker。汇编器在汇编时将读取这些符号表项，生成.symtab。在读取的过程中，如果发现有在无法确定的符号引用项，汇编器会为这些符号额外生成一个数据项，称作重定位数据项，存放于rel.text或rel.data section中，交由linker确定。下面是重定位数据项（relocation entry）的数据结构：

Typedef struct{
    int offset;//指明需要被重定位的引用在object中的偏移，实际上就是需要被重定位的引用
                   //在object中的实际位置
    int symbol;//这个被重定位的引用真实指向的符号
    int type;//重定位类型：R_ARM_PC24:使用24bit的PC相对地址重定位引用
          //R_ARM_ABS32:使用32bit绝对地址重定位引用
}Elf32_Rel

    Linker 需要解析的，就是那些被生成了重定位数据项的引用。Linker将根据C语言定义的规则，对于每一个重定位数据项，在输入的各个object文件中查找适合的符号，把这个符号填入symbol项中。但是由于还不知道这个符号的真实地址，所以现在就算知道了引用的真实指向，但我们还是不能确定这个引用指向的地址。
    符号重定位：
    符号重定位用来解决上面的问题。Linker首先进行section 的合并。Linker合并object文件的过程很简单，一般就是相同属性的section合并，例如不同object文件的.text section 将被合并成一个.text。同样，.symtab section也被合并成一个.symtab。这里面涉及到两个问题：
1) 各个object文件合并的顺序。这个问题涉及到最终指令和符号的运行地址。最为重要的是，究竟是哪个section排在最前头？在ARM RAW 系统得开发过程中，这个最为重要。ARM系统CPU上电后，系统会自动的从0x00000000地址取指令并执行，这个地址上映射着存储器。这个动作是不可编程的。所以排在最前面的section一定要包含有程序的入口点，否则系统无法正常运行。
2) 输入段与输出端之间的对应关系。理论上，任何section,都可以被随意的映射到一个输出段中。一个.data section是可以与一个.text section 组成输出一个.text的。当然这样的动作毫无意义。我们必须告诉linker使用那些section作为输入，产生一个输出section.
    以上这两个问题，都是通过一个称为连接脚本的文件控制的。Linker通过读取连接脚本，来决定section 从输入到输出的映射，设置程序的入口点，设置哪个section应该在整个可执行文件的头部等问题。
    连接脚本还有另外一个作用，那就是指定每个section的地址。在section 合并完成后，linker将跟据.symtab，对符号进行统一的编址，分配一个绝对的运行时地址。这个地址是以section地址作为基地址的。假设.text section的地址是0x00000000，那么.text里面的符号将以0x00000000这个地址作为基准地址。指定section地址的工作也是由连接脚本完成。在嵌入式开发中常见的在编译工程时需指定的text_base, data_base等参数，最后会被加入到连接脚本中，从而完成section的地址分配。
    以上两步完成后，linker 执行引用符号重定位操作。Linker遍历.rel section (包括.rel text 和 .rel data)，对于其中的每个数据项，根据symbol域到.symtab 中查出相应的引用的真实地址(经过上面的地址分配，现在.symtab里面的符号都具有绝对的运行地址)，再根据offset域提供的偏移，将这个地址填入相应的位置上。
    至此，符号重定位工作全部完成。Linker删除用于保存重定位信息的rel.text和rel.data section，加入一个segment header和一个.init section。生成可执行的ELF格式的object文件。
    Segment header保存了用于操作系统内存映射的信息。.init section 包含了一个_init 的函数。程序加载时，操作系统的程序加载器通过读取segment header，将程序加载到用户内存空间，并根据segment header里面映射信息，分别将.text 段和.data段映射到适当的地址上。然后再调用.init中的_init函数，完成初始化工作。
    由于ELF文件具有通用性强的优点，现在流行的开发模式是，先通过编译工具生成ELF文件格式的可执行文件，在使用外部工具，抽离出ELF文件中的相应部分，生成BIN文件。例如著名的GNU bootloader U-Boot，就采用了这种做法，编译器工具集是GCC，BIN生成工具是elf2bin。ARM公司著名的开发环境ADS，虽然使用的是自家的armcc,和armcpp编译器，但他们的工作方式却是与GNU GCC如出一辙。

黑

decell@163.com(admin) — Tue,07 Oct 2008 00:34:29 +0800

黑色遮蔽了我的眼睛，使我失去方向，失去快乐，失去动力。太阳终于完全下山了。