AVR串口通訊的詳解

波特率：與51不同有單獨(dú)的波特率發(fā)生器，不需要定時(shí)器來(lái)產(chǎn)生，節(jié)省了資源
波特率計(jì)算公式，這里我采用IccAVR的配置功能，直接計(jì)算生成
單片機(jī)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(yàn)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(shù)據(jù)寄存器：數(shù)據(jù)來(lái)了要有個(gè)接受的地方吧，數(shù)據(jù)發(fā)送要有個(gè)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(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(shù)據(jù)寄存器為空時(shí)才能發(fā)送數(shù)據(jù)，否則會(huì)無(wú)效。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)為空標(biāo)志 幀錯(cuò)誤1 接受數(shù)據(jù) 校驗(yàn)位錯(cuò)誤 倍速模式 多機(jī)通信
讀取數(shù)據(jù)清0 中斷時(shí)自動(dòng)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(shè)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(shè)置 接受第9位

RXEN，TXEN設(shè)置時(shí)會(huì)改變時(shí)普通IO口，或者是當(dāng)做復(fù)用口用,在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)設(shè)置下，數(shù)據(jù)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(yàn)方式 停止位 和上面的UXSZ2設(shè)置
寫(xiě)時(shí)需要設(shè)為1 1異步 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)
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(shè)置后正在傳的數(shù)據(jù)會(huì)被打斷
需要注意URSEL的設(shè)置 ：0 寫(xiě)入的比特率高4位
1 寫(xiě)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(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)再讀一次就是UCRSC的內(nèi)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(xí)個(gè)程序后補(bǔ)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(qǐng)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(xiě)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(shè)置0后 所有數(shù)據(jù)發(fā)送后生效 然后就當(dāng)普通IO口用了
禁止接受 會(huì)立即 丟失數(shù)據(jù)

四一些總線標(biāo)準(zhǔn)
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(shè)計(jì)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(jié)的

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

思路是：主從方式，上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包，下位機(jī)在中斷中接受，接受數(shù)據(jù)時(shí)要一位位的確認(rèn)，并不斷進(jìn)行切換，發(fā)送的位置狀態(tài)，把初步確認(rèn)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(jìn)入大循環(huán)了，就執(zhí)行主程序中加入uart操作函數(shù)，這個(gè)函數(shù)首先判斷主機(jī)發(fā)送的命令和設(shè)置是否接受完成，在完成的狀態(tài)下進(jìn)行校驗(yàn)正確性，校驗(yàn)后，根據(jù)主機(jī)命令，組裝數(shù)據(jù)包和存貯主機(jī)的設(shè)置數(shù)據(jù)，并把需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包或設(shè)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(shí)的狀態(tài)：為我組好了，準(zhǔn)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(gè)數(shù)據(jù)即可，正常發(fā)送后，單片機(jī)會(huì)執(zhí)行其他程序，等上位機(jī)接受到這個(gè)觸發(fā)數(shù)據(jù)后，下位機(jī)會(huì)中斷，中斷程序會(huì)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(kāi)始時(shí)狀態(tài)為接受起始位狀態(tài)，其實(shí)這里是因?yàn)槲以诔绦蛑杏昧送ㄐ艆f(xié)議

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

//函數(shù)說(shuō)明：波特率設(shè)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(shuō)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(xiě)串口中斷處理的內(nèi)容，可以添加協(xié)議，使用狀態(tài)機(jī)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(gè)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(shuō)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(shuō)明：uart進(jìn)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(shí)現(xiàn)，比如上位機(jī)的監(jiān)控，或者傳輸數(shù)據(jù)等

}

//函數(shù)說(shuō)明：uart測(cè)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(shuō)明：mydata:要發(fā)送的一個(gè)字節(jié)
//- 返回說(shuō)明：無(wú)
//- 注：發(fā)送一個(gè)字節(jié)，是串口發(fā)送的基礎(chǔ)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(shí)候不要影響其它寄存器位,開(kāi)串口中斷
}