第六章 USART异步串行通信技术 单片机教材ppt课件.ppt

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1、第六章USART异步串行通信技术数据通信可以分为两种方式：串行传输和并行传输。并行通信是指使用多条数据线上，一个字节的二进制位同时传输（如图6-2）。串行数据传输时，数据是一位一位地在通信线上传输的，先由具有几位总线的计算机内的发送设备，将几位并行数据经并--串转换硬件转换成串行方式，再逐位经传输线到达接收站的设备中，并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式，以供接收方使用。87635421接收端发送端并行传输就好像高速公路上宽敞的八车道，可以同时允许八辆汽车同时行驶，但是如果到了收费站，并且只有一个收费站

2、，那么，就只能是允许车子一辆一辆的通过了，这就是串行传输。图6-1并行通信87635421接收端发送端87635421图6-2串行通信（1）并行传输：字符编码的各位（比特）同时传输。其特点1）传输速度快:一位（比特）时间内可传输一个字符；2）通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持；因此如果一个字符包含8个二进制位，则并行传输要求8个独立的信道的支持；3）不支持长距离传输:由于信道之间的电容感应，远距离传输时，可靠性较低。（2）串行传输：将组成字符的各位串行地发往线路。其特点：1）传输速度较低，一次一位；2）

3、通信成本也较低，只需一个信道。3）支持长距离传输，目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。从技术发展的情况来看，串行传输方式大有彻底取代并行传输方式的势头。6.1.2异步串行通信技术与USART接口大家如果留心观察，就会发现，其实在各种类型的单片机、工控机、PC机或者其他控制器上，都有一个重要的通讯接口——通用异步串行接收/发送接口（UART）。图6-3通用异步串行接收/发送接口人们普遍认为UART是从CPU或微控制器向系统的其他部分传输数据的最佳方式之一，因此它们被大量地应用在工业、通信和家电控制等嵌入式

4、领域6.2快速上手引例，让串口跑起来时钟信号的生成、数据帧的打包、发送、接收、解包，这些工作都是由单片机的UART控制器自动完成的，要使用UART进行通信的时候，只需要通过设置USART相关的寄存器，设定好发送端和接收端的数据帧格式、波特率。就可以使用他的通信功能了，下面看一个简单的引列（如图6-5所示），让你的串口跑起来。引例代码如下：#include#defineunsignedcharbyte#defineunsignedintword#definefosc8000000#define

5、baud19200main(void){byteuart_tmp;UCSRB=(1<

6、(1<

7、(1<

8、(1<

9、准备好UDR=uart_tmp;//发送数据到UART串口}}在引例中，通过串口连接线（交叉线）将DB9串口连接在PC机串口，在PC端打开丁丁的串口调试工具，RS232调试测量主机界面图如图6-6所示。图6-6RS232调试测量主机界面图6.3如何操作串口？6.3.1ATmega16片内USART控制器特性ATmega16集成了一个通用同步和异步串行接收器和转发器(USART)，它是一个高度灵活的串行通讯设备。主要特点为：•全双工操作(独立的串行接收和发送寄存器)•异步或同步操作•主机或从机提供时钟的同步操作•

10、高精度的波特率发生器•支持5,6,7,8,或9个数据位和1个或2个停止位•硬件支持的奇偶校验操作•数据过速检测•帧错误检测•噪声滤波，包括错误的起始位检测，以及数字低通滤波器•三个独立的中断：发送结束中断,发送数据寄存器空中断，以及接收结束中断•多处理器通讯模式倍速异步通讯模式6.3.2与USART控制器相关的寄存器（1）USARTI/O数据寄存器－UDR表6-1给出与USARTI/O数据寄存器相关的各位具体定义、各位是否可读/写、系统复位后的初始值。表6-1USARTI/O数据寄存器位76543210UDR（

11、读）RXB[7:0]UDR（写）TXB[7:0]读/写R/WR/WR/WR/WR/WR/WR/WR/W初始值00000000（2）USART控制和状态寄存器A－UCSRA表6-2给出与USART控制和状态寄存器A相关的各位具体定义、各位是否可读/写、系统复位后的初始值。表6-2USART控制和状态寄存器ABit76543210UCSRARXCTXCUDREFEDORPEU2XMPCM读