单片机异步串行通信

1、单片机原理单片机原理与接口技术与接口技术广州大学自动化系肖忠1一、演示：串行通信的应用一、演示：串行通信的应用 功能功能：单片机测量的数据（模拟电压值）以短信的形式发往手机； 相关相关硬件硬件：1、GSM短信模块；2、单片机测量系统(用Proteus模拟)；3、串行通信线; 编译软件编译软件： ICC AVR2一、演示：串行通信的应用一、演示：串行通信的应用3二、系统电路分析二、系统电路分析4三、串行通信概念三、串行通信概念通信方式通信方式串行串行并行并行异步异步同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

2、制，全双工工作方式51、串行口、串行口机械特性机械特性简易的三线制简易的三线制62、串行口、串行口数据帧格式数据帧格式特点特点：（1）不要求收发双方时钟严格一致，易实现；）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）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）传输效率较低，每字符传输要附加23位位用于起止位，各帧之间还有间隔。用于起止位，各帧之间还有间隔。73、串行口、串行口波特率波特率 波特率波特率(Baud rate)，调制速率，调制速率 在数字信道中，用在数字信道中，用比特率比特率表示是数字表示是数字信号的传输速率信号的传输速率(单位：单位

3、：bps)，波特率波特率可可以被理解为单位时间内传输码元符号的以被理解为单位时间内传输码元符号的个数个数(传符号率传符号率) I = S * log2N 传输基带二进制信号时，传输基带二进制信号时，I = S 串行通信双方必须使用串行通信双方必须使用相同的波特率相同的波特率8四、四、AVR单片机的单片机的USART功能功能 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

4、、倍速通信等9支持：异步、倍速异步、主机同步、从机同步四种模式10 模式：异步异步、倍速异步、主机同步、从机同步 数据帧格式： 起始位（起始位（1位）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、应用五、应用USART的关键技术的关键技术111、数据寄存器、数据寄存器12模式选择模式选择数据位选择数据位选择奇偶校验选择奇偶校验选择停止位选择停止位选择2、控制寄存器、控制寄存器13例如：要求BAUD为4800 fosc=1MHz 则 UBRR = 123、波特率寄存器、波特率寄存器14初始化内容：（1）工作模式）工作模式（2）数据帧格式）数

5、据帧格式（3）波特率）波特率（4）使能及中断）使能及中断使能使能六、串行口的初始化六、串行口的初始化实例实例：（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15六、串行口初始化六、串行口初始化(控制寄存器控制寄存器)异步异步8个数据位个数据位无校验无校验1个停止位个停止位000011100001清发送标志清发送标志发送使能发送使能16void uart_init(void) UCSR0A = 0b01000000; UCSR0B = 0b00001000; UCSR0C = 0b00000

6、110; UBRR0 = 12;六、串行口初始化代码六、串行口初始化代码171、数据发送（查询方式）、数据发送（查询方式）（1）待发送缓冲器为空；）待发送缓冲器为空；（2）将数据放入发送缓冲器；）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、接收函数七、数据发送、接收函数182、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 (!(UCS

7、R0A & (1RXC0); return UDR0;七、数据发送、接收函数七、数据发送、接收函数191、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、演示八、仿真、演示201、工作模式、工作模式2、数据帧格式、数据帧格式3、波特率、波特率4、使能及中断使能、使能及中断使能5、接收与发送（查询法或中断法）、接收与发送（查询法或中断法）九、小结九、小结211、硬件：硬件：AVR学习板（按键+串口）； 功能：功能：按下按键，向串口发送一个字节特定的数据。2、硬件：硬件：AVR学习板（数码管显示电路）； 功能：功能：接收串口数据，并显示出来；十、作业与练习十、作业与练习222324本次课所学知识本次课所学知识 IO端口端口-输入、输出、第二功能输入、输出、第二功能 定时器定时器-普通、普通、CTC、PWM 中中 断断-定时器中断、外部中断定时器中断、外部中断 其其 它它-AD、USART、SPI、