单片机异步串行通信精要.ppt

同步与异步的主要区别:同步通信有专门的时钟线，异步通信没有时钟线，靠两边选择相同的传输率实现时钟的同步； * * I：表示信息传输一个的速率；S 波特率； N 每个符号负载的信息量 * * 在AVR USART结构中，起始位已固定为1位 * 数据寄存器有两个（可达9位），一个收一个发，收的只读，发的只写 * 控制寄存有三，ABC，用于设定模式，数据位、停止位、校验位，使能，标志等； * 波特率寄存器为12位的寄存器，上述为正常异步串行通信的波特率计算公式 * （1）（2）（4）通过控制寄存器完成设置；（3）通过波特率寄存器完成设置 * * * 单片机原理与接口技术 广州大学自动化系 肖忠 * 一、演示：串行通信的应用 功能：单片机测量的数据（模拟电压值）以短信的形式发往手机； 相关硬件： 1、GSM短信模块； 2、单片机测量系统(用Proteus模拟)； 3、串行通信线; 编译软件： ICC AVR * 一、演示：串行通信的应用 * 二、系统电路分析 * 三、串行通信概念 通信方式 串行 并行 异步 同步 数码管动态刷新显示电路，段码数据的输出 串转并电路中所用的SPI功能 UART 单片机串行口，又名串口，RS-232口，通常为三线制，全双工工作方式 * 1、串行口—机械特性 简易的三线制 * 2、串行口—数据帧格式 特点： （1）不要求收发双方时钟严格一致，易实现； （2）设备开销小，连接简单（三线） （3）传输效率较低，每字符传输要附加2～3位用于起止位，各帧之间还有间隔。 * 3、串行口—波特率 波特率(Baud rate)，调制速率 在数字信道中，用比特率表示是数字信号的传输速率(单位：bps)，波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数(传符号率) I = S * log2N 传输基带二进制信号时，I = S 串行通信双方必须使用相同的波特率 * 四、AVR单片机的USART功能 USART是通用同步异步收发器的英文缩写 全双工操作（独立的串行接收和发送寄存器） 高精度的波特率发生器 支持异步或同步操作 支持5 6 7 8或9个数据位和1或2个停止位 硬件支持奇偶校验 数据过速、帧错误检测 发送结束、发送数据空、接收结束等三个中断 噪声滤波、多处理器、倍速通信等 * 支持：异步、倍速异步、主机同步、从机同步四种模式 * 模式：异步、倍速异步、主机同步、从机同步 数据帧格式： 起始位（1位） 数据位（5、6、7、8或9位） 校验位（无、奇、偶） 停止位（1或2位） 波特率： （异步） 五、应用USART的关键技术 * 1、数据寄存器 * 模式选择 数据位选择 奇偶校验选择 停止位选择 2、控制寄存器 * 例如：要求BAUD为4800 fosc=1MHz 则 UBRR = 12 3、波特率寄存器 * 初始化内容： （1）工作模式 （2）数据帧格式 （3）波特率 （4）使能及中断使能 六、串行口的初始化 实例： （1）工作模式：异步； （2）数据帧：1位起始位、8位数据位、无校验位、1位停止位； （3）波特率：4800bps (主频1M) （4）UART使能及中断使能 * 六、串行口初始化(控制寄存器) 异步 8个数据位 无校验 1个停止位 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 清发送标志 发送使能 * void uart_init(void) { UCSR0A = 0 UCSR0B = 0 UCSR0C = 0 UBRR0 = 12; } 六、串行口初始化代码 * 1、数据发送（查询方式） （1）待发送缓冲器为空； （2）将数据放入发送缓冲器； 例： void uart_transmit0(unsigned char i) { while (!(UCSR0A (1UDRE0))); UDR0 = i; } 七、数据发送、接收函数 * 2、数据接收（查询等待方式） （1）等待接收数据； （2）从接收缓冲器中获取数据； 例： unsigned char uart_receive0(void) { while (!(UCSR0A (1RXC0))); return UDR0; } 七、数据发送、接收函数 * 1、在程序代码中修改目的手机号码； 2、重新编译程序； 3、仿真、演示 八、仿真、演示 * 1、工作模式 2、数据帧格式 3、波特率 4、使能及中断使能 5、接收与发送（查询法或中断法） 九、小结 * 1、硬件：AVR学习板（