AVR串口通訊的詳解

波特率：與51不同有單獨的波特率發(fā)生器，不需要定時器來產(chǎn)生，節(jié)省了資源
波特率計算公式，這里我采用IccAVR的配置功能，直接計算生成
單片機支持的模式：異步正常模式，異步倍數(shù)模式，和同步模式，一般選第一種模式
幀格式：起始位+數(shù)據(jù)位(5-9位可選)+校驗位(可選)+停止位(1、2位) 空閑
o ********* P 1 1
通訊電路空閑時為高電平

二、大概了解了下硬件資源后，就要了解軟硬件的橋梁—寄存器了
1.數(shù)據(jù)寄存器：數(shù)據(jù)來了要有個接受的地方吧，數(shù)據(jù)發(fā)送要有個數(shù)據(jù)發(fā)送的信封吧。
這就是數(shù)據(jù)寄存器 UDR (RXB和TXB) 物理上為分開的，地址上是一樣的。就像寫信和接信時，你家的地址只

有同一個地址一樣，但是寫信和別人發(fā)給你的信封卻有2個一樣。使用時自動控制的。
數(shù)據(jù)寄存器為空時才能發(fā)送數(shù)據(jù)，否則會無效。數(shù)據(jù)進入后，進入移位寄存器，由引腳TXD一位位發(fā)出。
2.控制和狀態(tài)寄存器 UCSRA
RXC TXC UDRE FE DOR PE U2X MPCM
接受完成置1 發(fā)送完成置1 數(shù)據(jù)為空標志 幀錯誤1 接受數(shù)據(jù) 校驗位錯誤 倍速模式 多機通信
讀取數(shù)據(jù)清0 中斷時自動清0 數(shù)據(jù)完全到移 溢出1 1 1 地址位
位寄存器中1
UCSRB 設置相關(guān)中斷的允許
RXCIE TXCIE UDRIE RXEN TXEN UXSZ2 RXB8 TXB8
接受中斷允許 發(fā)送中斷允許 空中斷允許 數(shù)據(jù)接受允許 數(shù)據(jù)發(fā)送允許 位數(shù)設置 接受第9位

RXEN，TXEN設置時會改變時普通IO口，或者是當做復用口用,在發(fā)送數(shù)據(jù)時設置下，數(shù)據(jù)全部發(fā)送后才生效
RXB8，TXB8需要先讀寫出

UCSRC

URSEL UMSEL UPM1 UPM0 USBS UCSZ1 UCSZ0 UCPOL
寄存器選擇 工作模式 校驗方式 停止位 和上面的UXSZ2設置
寫時需要設為1 1異步 數(shù)據(jù)個數(shù)
存在共用寄存器 00禁止11奇10偶 0為1個1為2個

波特率寄存器：UBRRL UBRRH
UBRRH和UCSRC共用 了底4位 加上UBRRL共12位 設置后正在傳的數(shù)據(jù)會被打斷
需要注意URSEL的設置 ：0 寫入的比特率高4位
1 寫入的是寄存器的內(nèi)容
讀UBRRH，第一次是比特率的內(nèi)容 在連續(xù)的2個時鐘周期內(nèi)再讀一次就是UCRSC的內(nèi)容

使用時可以查速查表，直接用ICCAVR生成工具即可。

三，相關(guān)操作 等練習個程序后補上
1 初始化 關(guān)全局中斷
TXC RXC看數(shù)據(jù)是否完成 發(fā)送數(shù)據(jù)前TXC必須請零
把數(shù)據(jù)放入到發(fā)送緩沖器即可 UDR中 5-8位
2 注意下空中斷 允許后需要不斷寫數(shù)據(jù) 否則一直不斷的中斷產(chǎn)生 一般禁止就可以了
TXEN 設置0后 所有數(shù)據(jù)發(fā)送后生效 然后就當普通IO口用了
禁止接受 會立即 丟失數(shù)據(jù)

四一些總線標準
RS232 9針D型接口
1 -3 ~-25 0 3-25V
需要使用電平轉(zhuǎn)換電路 MAX232

五.工業(yè)設計中的串口

這里如果大家看到了還是注意下比較好 ，網(wǎng)上寫的不多的，我也是從工程實踐和查找大量的參考書中總結(jié)的

設計思路是基于狀態(tài)機，并自定義了協(xié)議，同時協(xié)議中使用了CRC校驗，和簡易的加密技術(shù)

思路是：主從方式，上位機發(fā)送數(shù)據(jù)包，下位機在中斷中接受，接受數(shù)據(jù)時要一位位的確認，并不斷進行切換，發(fā)送的位置狀態(tài)，把初步確認的數(shù)據(jù)放到接受緩沖器里，等所有的數(shù)據(jù)接收好了，程序進入大循環(huán)了，就執(zhí)行主程序中加入uart操作函數(shù)，這個函數(shù)首先判斷主機發(fā)送的命令和設置是否接受完成，在完成的狀態(tài)下進行校驗正確性，校驗后，根據(jù)主機命令，組裝數(shù)據(jù)包和存貯主機的設置數(shù)據(jù)，并把需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包或設置完成數(shù)據(jù)包放在需要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，接著改變下此時的狀態(tài)：為我組好了，準備發(fā)送數(shù)據(jù)了，接著觸發(fā)中斷，可以直接往串口發(fā)個數(shù)據(jù)即可，正常發(fā)送后，單片機會執(zhí)行其他程序，等上位機接受到這個觸發(fā)數(shù)據(jù)后，下位機會中斷，中斷程序會根據(jù)狀態(tài)，一位位的發(fā)生緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，直到所有的數(shù)據(jù)發(fā)送完成，發(fā)送完成后還要置位到接受數(shù)據(jù)狀態(tài)0。

我的環(huán)境是atmega128

初始化

uchar LED_Temp=0xFF;
uchar OUT_temp=0x04;
static uchar Uart_Status;
static uchar R_Data_Lenth;

uchar Tx_Buf[TxBufSize];
uchar Rx_Buf[RxBufSize];
uchar *P_Uart_Rx;
uchar *P_Uart_Tx;
uchar Rx_Count;
uchar Tx_Count;

void Uart_Init(void)
{
//UCSR0B = 0x00; //先關(guān)閉
UCSR0A=0x00;
UCSR0C=0x06; //8 DATA ,1 STOP, NO PARITY
UCSR0B = (1< // RXCIE=1;TXCIE=1;UDREIE=0;RXEN=1;TXEN=1
Com_baudrate (9600);
P_Uart_Tx=Tx_Buf; //緩沖區(qū)指針定義
P_Uart_Rx=Rx_Buf;
Uart_Status=0; //開始時狀態(tài)為接受起始位狀態(tài)，其實這里是因為我在程序中用了通信協(xié)議

//本篇為基礎，就把協(xié)議的內(nèi)容刪去了，僅僅提供了能運行的最簡單的框架
SEI(); //re-enable interrupts
}

//函數(shù)說明：波特率設置

void Com_baudrate (unsigned int baudrate)
{
unsigned int tmp;
tmp= 8000000/baudrate/16-1;
UBRR0H=(unsigned char)(tmp>>8);
UBRR0L=(unsigned char)tmp;
}

//函數(shù)說明：串口接收中斷函數(shù)

#pragma interrupt_handler uart0_rx_isr:iv_USART0_RXC
void uart0_rx_isr(void)

{

//這里填寫串口中斷處理的內(nèi)容，可以添加協(xié)議，使用狀態(tài)機就可以了

//把接收到得內(nèi)容放在緩沖區(qū)，然后再創(chuàng)建個處理緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的函數(shù)，直接放在主循環(huán)中即可
}

//函數(shù)說明：串口發(fā)送完成中斷函數(shù)
#pragma interrupt_handler uart0_tx_isr:iv_USART0_TXC
void uart0_tx_isr(void)
{
//發(fā)送數(shù)據(jù)的處理函數(shù)

}

//函數(shù)說明：uart進程函數(shù),放在大循環(huán)中
void Uart_Process(void)
{
//接收到得數(shù)據(jù)，再具體的在系統(tǒng)中實現(xiàn)，比如上位機的監(jiān)控，或者傳輸數(shù)據(jù)等

}

//函數(shù)說明：uart測試程序

void Uart_Test(uchar data)
{
UDR0 = 0x01;//發(fā)送數(shù)據(jù)
}

//- 功能描述：串口發(fā)送字節(jié)的函數(shù)
//- 函數(shù)屬性：外部，使用戶使用
//- 參數(shù)說明：mydata:要發(fā)送的一個字節(jié)
//- 返回說明：無
//- 注：發(fā)送一個字節(jié)，是串口發(fā)送的基礎操作
void UART_Send_Byte(unsigned char mydata)
{
// UCSR0B = (1< UCSR0B &= ~((1< while(!(UCSR0A &(1< //等待發(fā)送緩沖區(qū)為空
UDR0 = mydata;
// delay_nms(5);
UCSR0B |= (1< //改的時候不要影響其它寄存器位,開串口中斷
}