“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<<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
#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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