AVR单片机串口USART与PC通讯实例

“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<

二、设置数据帧格式： 8位数据位，一位停止位，

UCSRC|=(1<

三、设置波特率寄存器：UBRRL=51;UBRRH=0;

四、使能发送接收：UCSRB|=(1<

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

#include

#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<

}

/*串口初始化函数*/

void uart_init(void)

{

UCSRB = 0x00;

UCSRA = 0x00;

UCSRC |= (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<

UDR=i;

}

/*以下是接收数据函数*/

unsigned char receive(void)

{

while(!(UCSRA&(1<

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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