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(shí)器來(lái)產(chǎn)生，節省了資源
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，異步倍數模式，和同步模式，一般選第一種模式
幀格式：起始位+數據位(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(shí)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.數據寄存器：數據來(lái)了要有個(gè)接受的地方吧，數據發(fā)送要有個(gè)數據發(fā)送的信封吧。
這就是數據寄存器 UDR (RXB和TXB) 物理上為分開(kāi)的，地址上是一樣的。就像寫(xiě)信和接信時(shí)，你家的地址只

有同一個(gè)地址一樣，但是寫(xiě)信和別人發(fā)給你的信封卻有2個(gè)一樣。使用時(shí)自動(dòng)控制的。
數據寄存器為空時(shí)才能發(fā)送數據，否則會(huì )無(wú)效。數據進(jìn)入后，進(jìn)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 數據為空標志 幀錯誤1 接受數據 校驗位錯誤 倍速模式 多機通信
讀取數據清0 中斷時(shí)自動(dòng)清0 數據完全到移 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 數據接受允許 數據發(fā)送允許 位數設置 接受第9位

RXEN，TXEN設置時(shí)會(huì )改變時(shí)普通IO口，或者是當做復用口用,在發(fā)送數據時(shí)設置下，數據全部發(fā)送后才生效
RXB8，TXB8需要先讀寫(xiě)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(xiě)時(shí)需要設為1 1異步 數據個(gè)數
存在共用寄存器 00禁止11奇10偶 0為1個(gè)1為2個(gè)

波特率寄存器：UBRRL UBRRH
UBRRH和UCSRC共用 了底4位 加上UBRRL共12位 設置后正在傳的數據會(huì )被打斷
需要注意URSEL的設置 ：0 寫(xiě)入的比特率高4位
1 寫(xiě)入的是寄存器的內容
讀UBRRH，第一次是比特率的內容 在連續的2個(gè)時(shí)鐘周期內再讀一次就是UCRSC的內容

使用時(shí)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(gè)程序后補上
1 初始化 關(guān)全局中斷
TXC RXC看數據是否完成 發(fā)送數據前TXC必須請零
把數據放入到發(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(xiě)數據 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 所有數據發(fā)送后生效 然后就當普通IO口用了
禁止接受 會(huì )立即 丟失數據

四一些總線(xiàn)標準
RS232 9針D型接口
1 -3 ~-25 0 3-25V
需要使用電平轉換電路 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(xiě)的不多的，我也是從工程實(shí)踐和查找大量的參考書(shū)中總結的

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

思路是：主從方式，上位機發(fā)送數據包，下位機在中斷中接受，接受數據時(shí)要一位位的確認，并不斷進(jìn)行切換，發(fā)送的位置狀態(tài)，把初步確認的數據放到接受緩沖器里，等所有的數據接收好了，程序進(jìn)入大循環(huán)了，就執行主程序中加入uart操作函數，這個(gè)函數首先判斷主機發(fā)送的命令和設置是否接受完成，在完成的狀態(tài)下進(jìn)行校驗正確性，校驗后，根據主機命令，組裝數據包和存貯主機的設置數據，并把需要發(fā)送的數據包或設置完成數據包放在需要發(fā)送的數據緩沖區，接著(zhù)改變下此時(shí)的狀態(tài)：為我組好了，準備發(fā)送數據了，接著(zhù)觸發(fā)中斷，可以直接往串口發(fā)個(gè)數據即可，正常發(fā)送后，單片機會(huì )執行其他程序，等上位機接受到這個(gè)觸發(fā)數據后，下位機會(huì )中斷，中斷程序會(huì )根據狀態(tài)，一位位的發(fā)生緩沖區的數據，直到所有的數據發(fā)送完成，發(fā)送完成后還要置位到接受數據狀態(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; //緩沖區指針定義
P_Uart_Rx=Rx_Buf;
Uart_Status=0; //開(kāi)始時(shí)狀態(tài)為接受起始位狀態(tài)，其實(shí)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)議的內容刪去了，僅僅提供了能運行的最簡(jiǎn)單的框架
SEI(); //re-enable interrupts
}

//函數說(shuō)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;
}

//函數說(shuō)明：串口接收中斷函數

#pragma interrupt_handler uart0_rx_isr:iv_USART0_RXC
void uart0_rx_isr(void)

{

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

//把接收到得內容放在緩沖區，然后再創(chuàng )建個(gè)處理緩沖區數據的函數，直接放在主循環(huán)中即可
}

//函數說(shuō)明：串口發(fā)送完成中斷函數
#pragma interrupt_handler uart0_tx_isr:iv_USART0_TXC
void uart0_tx_isr(void)
{
//發(fā)送數據的處理函數

}

//函數說(shuō)明：uart進(jìn)程函數,放在大循環(huán)中
void Uart_Process(void)
{
//接收到得數據，再具體的在系統中實(shí)現，比如上位機的監控，或者傳輸數據等

}

//函數說(shuō)明：uart測試程序

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

//- 功能描述：串口發(fā)送字節的函數
//- 函數屬性：外部，使用戶(hù)使用
//- 參數說(shuō)明：mydata:要發(fā)送的一個(gè)字節
//- 返回說(shuō)明：無(wú)
//- 注：發(fā)送一個(gè)字節，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)送緩沖區為空
UDR0 = mydata;
// delay_nms(5);
UCSR0B |= (1< //改的時(shí)候不要影響其它寄存器位,開(kāi)串口中斷
}