pic24系列单片机原理与开发_第7章_串行通信接口及编程

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1、PIC24系列单片机原理与开发byZeng2012-6-13第T章异步串行通信接口及编程TKN概述串行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通信方式，其突出的优点是传输线少、接口简单、抗干扰能力强和成本低等。串行通信是MCU与外部设备（如计算机、各种测控模块/装置等）进行信息交换的一种常用方式。根据数据在线路上的传送方式，将只能接收或只能发送的传送方式称为单工通信；既可接收又可发送的，但不能同时进行的称为半双工通信；能同时接收和发送的称为全双工通信。串行通信的传输速率用波特率表示，即每秒能传输的位数。若传输一个位的时间为t，则波特率为1/t。所谓异步传送方式是通信的双方没有

2、统一的时钟和同步字符，数据是一个字符一个字符地传输，并且传输一个字符（也称一帧数据）时，总是以“起始位”开始，以“停止位”结束I字符之间没有固定的时间间隔要求。通常采用所谓的不归零（kçåJoÉíìêåJíçJwÉêç，=kow）数据格式，如图T－N所示。每一个字符的前面都有一位起始位（低电平），数据可以为U位（带校验位或无校验位）或扩展成V位，最后是一个或二个停止位，停止位后面是不定长的空闲位（图T－N中无空闲位）。停止位和空闲位都规定为高电平。由此可见，在异步串行通信时，通信双方需相同的波特率和字符格式（字符数据位数、是否有校验位和停止位的个数）。停止起始第n个字符

3、停止起始第n+1个字符(一帧数据)位位位位LSB8位数据MSB0/1101/01/01/01/01/01/01/01/0101/01/01/0图7－1异步通信字符（不归零数据）格式异步通信是通过通用异步收发器（råáîÉêë~ä=^ëóåÅÜêçåçìë=oÉÅÉáîÉê=qê~åëãáííÉê，r^oq）实现的。r^oq也称异步串行通信接口p`f（pÉêá~ä=`çããìåáÅ~íáçå=fåíÉêÑ~ÅÉ）。根据型号的不同，mf`OQ系列的大多数芯片集成有两个r^oq模块，有几款型号集成了四个r^oq模块，只有少数几种NQéáå封装的是一个r^oq模块。例如mf`O

4、QcgSQd^MMS芯片的r^oq模块为O个：r^oqN和r^oqO；mf`OQcgNOUd^NMS芯片有Q个r^oq模块：r^oqN～r^oqQ。在下面的描述中用“ñ”=EñZNIOIPIQF表示不同r^oq模块号、引脚、控制L状态位和寄存器名。r^oq模块还可通过=rñ`qp和=rñoqp引脚支持硬件流控制。归纳起来，mf`OQ系列芯片的r^oq模块主要技术特性如下：支持8位或9位全双工数据传输。可选择奇/偶校验或无校验位模式（对于8位数据）。一个或两个停止位。具有独立的波特率发生器，波特率范围为15bps到1Mbps（指令时钟为16M时）。通过UxCTS

5、和UxRTS引脚支持硬件流控制。4级深度的先进先出（First-In-First-Out，FIFO）发送数据缓冲器。4级深度的FIFO接收数据缓冲器。支持奇偶校验错误、帧错误和缓冲器溢出错误检测。支持带地址检测的9位模式（第9位=1）具有独立的发送和接收中断。PIC24系列单片机原理与开发byZeng2012-6-13具有用于诊断的环回（Loopback）模式。图7-2所示为UART的简化框图。由图可见，UART模块主要由波特率发生器、异步发送器和异步接收器等部件组成（大多数嵌入式应用很少使用硬件流控制（握手信号）和IrDA(InfraredDataAsso

6、ciation)红外数据部件）。对于大多数嵌入式应用，UART模块通常只使用接收数据(UxRX)和发送数据(UxTx)这2根引脚线。波特率发生器IrDA®BCLKxUxRTS硬件流控制UxCTSUARTx接收器UxRXUARTx发送器UxTX图7－2UART模块简化框图TKO=r^oq模块的寄存器和其它外设模块一样，要使r^oq正常工作，需按功能要求正确地配置和操作模块的各寄存器。r^oq模块有R个寄存器，它们是模式寄存器UxMODE、状态与控制寄存器rñpq^、波特率寄存器UxBRG、接收寄存器=rñouobd和发送寄存器rñquobd。下面详细介绍各寄存器的功能。T

7、KOKN模式寄存器UxMODE表7－1所列为模式寄存器UxMODE的各位域结构和定义。该寄存器主要负责启用或关闭模块、定义模块的通信格式等关键参数。表T－N：模式寄存器UxMODE各位功能定义R/W-0U-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0UARTEN未用USIDLIRENRTSMDALTIO(1)UEN<1:0>Äáí=NRÄáí=UR/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0WAKELPBACKABAUDRXINVBRGHPDSEL<1:0>STSELÄáí=T=====