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2019年10月12日 | AVR单片机串口USART与PC通讯实例，讲解原理和程序

发布者：sumig 来源: eefocus关键字：AVR  单片机  串口  USART  通讯实例 手机看文章 扫描二维码
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“并行”通讯：是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错。


“串行”通讯：形容一下就是 一条车道，而并口就是有8个车道同一时刻能传送8位（一个字节）数据。但是并不是并口快，由于8位通道之间的互相干扰。传输时速度就受到了限制。而且当传输出错时，要同时重新传8个位的数据。串口没有干扰，传输重发一位就可以了。所以要比并口快。


串行通讯协议较多，单片机常用的有USART,SPI,TWI,1-Wire 等。

串行通讯有分为同步和异步通讯：通俗讲 同步就是你叫我去吃饭，我听到了就和你去吃饭；如果没有听到，你就不停的叫，直到我告诉


你听到了，才一起去吃饭。异步就是你叫我，然后自己去吃饭，我得到消息后可能立即走，也可能等到下班才去吃饭。


同步通讯：收信发信双方在使用同步时钟，在同一时刻传输线上的数据就是要传输的信息。


异步通讯：以字符为传输单位，字符与字符之间是异步的，而字符的位是同步的

USART：异步串行通讯，常用与单片机和单片机，单片机和PC电脑间的数据传输。


波特率：表征通讯速度的参数，单位是位/秒（b/s），即每秒钟传输的二进制位数，如 波特率9600，表示每秒钟传输9600个二进制位数据。收发双方必须采用同样的波特率。波特率不同将无法正常通讯。


全双工通讯：指是的是可以同时发送和接收数据。

半双工通讯：指的是在同一时刻只能发送或只能接收数据。


单片机与PC通讯的电平转换：单片机的电压一般是TTL电平，电压0v-5v，PC机串口采用的是RS-232协议，它的的电压范围是-15-+15v， 电平不同，无法通讯。要实现通讯，必须进行电平和逻辑关系的转换，一般用MAX232集成芯片进行电平的转换。


ATmega16 串口结构：有一个全双工的串行口，有两条通讯线，TXD:数据发送线，RXD：数据接收线，对应的单片机外部引脚为PD1,PD0


相关寄存器：

UDR  串口数据寄存器，

UCSRA   串口控制与状态寄存器A

UCSRB   串口控制与状态寄存器B

UCSRC  串口控制与状态寄存器C

UBRRH,UBRRL  波特率寄存器 


发生器对波特率发生器的输出时钟进行2、8或16 的分频，具体情况取决于工作模式，如下图：



如：系统时钟频率f=8MHZ，异步正常模式（16分频），波特率9600


则： UBRR=8000000/16*9600-1=52-1=51;   波特率寄存器赋值：UBRRH=0;  UBRRL=51;


操作步骤：


一、设置异步模式： UCSRC|=(1<

二、设置数据帧格式： 8位数据位，一位停止位，UCSRC|=(1<

三、设置波特率寄存器： UBRRL=51;UBRRH=0;


四、使能发送接收：         UCSRB|=(1<


五、 中断总使能：　ＳＲＥＧ＝０Ｘ８０；


//函数功能：通过PC 串口向单片发送数据，单片机接收数据后，送到PA口显示，再送回到PC机


单片机源程序如下:

  1. #include

  2. #include

  3. #define fosc 8000000  //晶振8MHZ

  4. #define baud 9600     //波特率定义

  5. /*端口初始化函数*/

  6. void  init(void)

  7. {

  8. PORTA = 0xFF;   //PA口输出高电平

  9. DDRA  = 0xFF;  //PA口 设置为输出 

  10. PORTD = 0X00;       //USART的发送接收端口分别为PD0和PD1

  11. DDRD|=(1<

  12. }

  13. /*串口初始化函数*/

  14. void uart_init(void) 

  15. {

  16. UCSRB = 0x00;

  17. UCSRA = 0x00;

  18. UCSRC |= (1<

  19. //UCSRC寄存器与UBRRH寄存器共用相同的I/O地址,写 UCSRC时，URSEL应设置为1。

  20. UBRRL=51;      //设置波特率寄存器

  21. UBRRH=0;

  22. UCSRB |= (1 << TXEN)|(1 << RXEN);    //发送接收使能 

  23. }

  24. /*发送数据函数*/

  25. void send(unsigned char i)

  26. {

  27. while(!(UCSRA&(1<

  28. UDR=i;

  29. }

  30. /*以下是接收数据函数*/

  31. unsigned char  receive(void) 

  32. {

  33. while(!(UCSRA&(1<

  34. return UDR;

  35. }

  36. /*主函数*/

  37. void main(void) 

  38. {

  39. unsigned char temp;

  40. init();

  41. uart_init();

  42. while(1) 

  43. {

  44.   temp=receive();    //接收数据

  45.   PORTA=~temp;      //将接收的数据取反后送PA口显示   

  46.   send(temp);     //向PC机发送数据

  47. }

  48. }


关键字：AVR  单片机  串口  USART  通讯实例 引用地址：AVR单片机串口USART与PC通讯实例，讲解原理和程序

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