“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 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<<URSEL)|(1<<URMEL); //UCSRC和UBRRH寄存器共用一个地址,写UCSRC时,URSEL应置1 二、设置数据帧格式: 8位数据位,一位停止位,UCSRC|=(1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ); 三、设置波特率寄存器: UBRRL=51;UBRRH=0; 四、使能发送接收: UCSRB|=(1<<TXEN)|(1<<RXEN); 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:- #include<iom16v.h>
- #include<macros.h>
- #define fosc 8000000 //晶振8MHZ
- #define baud 9600 //波特率定义
- /*端口初始化函数*/
- void init(void)
- {
- PORTA = 0xFF; //PA口输出高电平
- DDRA = 0xFF; //PA口 设置为输出
- PORTD = 0X00; //USART的发送接收端口分别为PD0和PD1
- DDRD|=(1<<PD1); //PD0为接收端口置为输入;PD1为发送端口置为输出
- }
- /*串口初始化函数*/
- void uart_init(void)
- {
- UCSRB = 0x00;
- UCSRA = 0x00;
- UCSRC |= (1<<URSEL)|(1 << UCSZ1)|(1 << UCSZ0); //异步,数据格式8,N,1
- //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。
- UBRRL=51; //设置波特率寄存器
- UBRRH=0;
- UCSRB |= (1 << TXEN)|(1 << RXEN); //发送接收使能
- }
- /*发送数据函数*/
- void send(unsigned char i)
- {
- while(!(UCSRA&(1<<UDRE))); //只有数据寄存器为空时才能发送数据
- UDR=i;
- }
- /*以下是接收数据函数*/
- unsigned char receive(void)
- {
- while(!(UCSRA&(1<<RXC))); //等待接收完成
- return UDR;
- }
- /*主函数*/
- void main(void)
- {
- unsigned char temp;
- init();
- uart_init();
- while(1)
- {
- temp=receive(); //接收数据
- PORTA=~temp; //将接收的数据取反后送PA口显示
- send(temp); //向PC机发送数据
- }
- }
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