同步异步通信接口USART
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unsigned char ucsrc ucsrc=UBRRH ucsrc=UCSRC return ucsrc
波特率的设置和偏差
pp.380-383，表13-7～13-10给出相应与常用频率的晶 体，UBRR的设定值。误差小于±0.5%。
USART的基本操作
USART初始化
➢波特率设定 ➢数据帧结构设定 ➢发送和接收使能 Void USART_Init(unsigned int baud)
{ UBRRH=(unsigned char baud>>8); UBRRL=(unsigned char baud); UCSRB=(1<<RXEN)|(1<<TXEN); UCSRC=(1<<URSEL)|(1<<USBS)|(3<<UCSZ0) }
USART的基本操作
数据发送：5～8位
➢循环检测数据寄存器空标志UDRE，为1数据可写入UDR Void USART_Transmit(unsigned char data)
第十三、十四章
同步/异步通信接口USART
AVR的异步传输接口USART
USART特点：
➢全双工操作：独立的接收和发送数据寄存器 ➢支持同步和异步传输 ➢同步操作时可由主机或从机同步 ➢独立的高精度波特率发生器 ➢扩展的，支持5～9位数据位和1～2位停止位的数据帧格式 ➢硬件支持的奇偶校验 ➢3个独立的中断源：发送完成，接收完成和发送数据寄存器空 ➢支持多机通信模式 ➢支持倍速异步通信模式
AVR的异步传输接口USART
数据帧格式：
➢除波特率外，通信双方还必须采用相同的数据帧格式 ➢1位起始位：0 ➢5～8或9位数据位 ➢1位可选的无校验/奇校验/偶校验位 ➢1～2位停止位：1
USART相关的寄存器
USART数据寄存器UDR
RXB[7:0] TXB[7:0]
➢UDR实际上由两个物理上分离的寄存器RXB和TXB组成，它们 采用相同的I/O地址。 ➢写UDR实际是写TXB ➢读UDR实际是读RXB ➢如果数据寄存器不为空，写入的数据将被忽略
{ while(!(UCSRA & (1<<UDRE)))；
UDR=data;
}
USART的基本操作
数据发送：9位
➢先将第9位数据写入UCSRB的TXB8标志位中 ➢再将低8位数据写入UDR中 Void USART_Transmit(unsigned int data)
{ while(!(UCSRA & (1<<UDRE)))； UCSRB &= ~(1<<TXB8); //第9位为0 if(data & 0x0100) //第9位为1
}
USART的基本操作
数据接收：9位
➢先从UCSRB的RXB8标志位中读取第9位数据 ➢再从UDR中读取低8位数据
unsigned int USART_Receive(void)
{
unsigned char status,resh,resl; while(!(UCSRA & (1<<RXC)))； status=UCSRA; resh=UCSRB; resl=UDR; if(status & (1<<FE)|(1<<DOR)|(1<<PE))
return -1; resh=(resh>>1)&0x01; return ((resh<<8)|resl);
}
基于USART接口基本通信的实现和测试
供测试使用的USART数据发送和接收程序 ATmega16由TXD发送数据，由RXD接收并通过7段LED显示 ➢电路图：见Proteus及实验开发板电路图 ➢程序分析：见程序
UCSRB |= (1<<TXB8); UDR=data }
USART的基本操作
数据接收：5～8位
➢循环检测接收完成标志位RXC，置1则从UDR中读取收到的数据 unsigned char USART_Receive(void)
{ while(!(UCSRA & (1<<RXC)))；
return UDR;
USART相关的寄存器
波特率寄存器UBRRL和UBRRH
URSEL - - -
UBRR[11:8]
UBRR[7:0]
➢URSEL：UCSRC/UBRRH选择，写UBRRH该位必须写入0 ➢UBRR[11:0]：USART波特率设置寄存器
USART相关的寄存器
对寄存器UCSRC/UBRRH的操作
➢写操作：URSEL写1，写入UCSRC；写0，写入UBRRH ➢读操作：第一次读的是UBRRH，连续第二次读的是UCSRC
AVR的异步传输接口USART
串行时钟发生器：支持四种时钟模式
➢普通异步模式 ➢双倍速异步模式：只能用于异步通信 ➢主机同步模式 ➢从机同步模式
AVR的异步传输接口USART
波特率发生器：
➢通信双方必须采用相同的波特率 ➢定义为每秒钟传输的二进制位数，一般为1200的整数倍 ➢波特率由UBRR寄存器的值决定，计算公式见pp.373，表13-1
USA来自百度文库T相关的寄存器
USART控制和状态寄存器B—UCSRB
RXCIE TXCIE UDRIE RXEN TXEN UCSZ2 RXB8 TXB8
➢RXCIE：接收完成中断允许 ➢TXCIE：发送完成中断允许 ➢UDRE：发送数据寄存器空中断允许 ➢RXEN：数据接收允许 ➢TXEN：数据发送允许 ➢UCSZ2：数据字位数大小，与UCSZ[1:0]一起使用 ➢RXB8：接收数据的第8位，为第9位数据，读URD之前读取 ➢TXB8：发送数据的第8位，为第9位数据，写URD之前写入
谢谢欣赏
THANK YOU FOR WATCHING
USART相关的寄存器
USART控制和状态寄存器C—UCSRC
URSEL UMSEL UPM1 UPM0 USBS UCSZ1 UCSZ0 UCPOL
➢URSEL：UCSRC/UBRRH选择，写UCSRC该位必须写入1 ➢UMSEL：USART工作模式选择，1同步，0异步 ➢UPM[1:0]：校验方式，0:无校验，1:保留，2:偶校验，3:奇校验 ➢USBS：停止位选择，0:1位停止位，1:2位停止位 ➢UCSZ[1:0]：字符长度，与USCZ2一起使用，见表13-5 ➢UCPOL：时钟极性选择，同步模式下有效，见表13-6
USART相关的寄存器
USART控制和状态寄存器A—UCSRA
RXC TXC UDRE FE DOR PE
U2X MPCM
➢RXC：USART接收完成，置1产生接收完成中断请求 ➢TXC：USART发送完成，置1产生发送完成中断请求 ➢UDRE：USART发送数据寄存器空，置1产生中断请求 ➢FE：接收帧出错，例如接收到停止位为0 ➢DOR：接收数据溢出出错 ➢PE：校验错误 ➢U2X：USART传输速率倍速，只在异步模式下有效 ➢MPCM：多机通信模式允许，数据帧若不包含地址信息将被忽略
波特率的设置和偏差
pp.380-383，表13-7～13-10给出相应与常用频率的晶 体，UBRR的设定值。误差小于±0.5%。
USART的基本操作
USART初始化
➢波特率设定 ➢数据帧结构设定 ➢发送和接收使能 Void USART_Init(unsigned int baud)
{ UBRRH=(unsigned char baud>>8); UBRRL=(unsigned char baud); UCSRB=(1<<RXEN)|(1<<TXEN); UCSRC=(1<<URSEL)|(1<<USBS)|(3<<UCSZ0) }
USART的基本操作
数据发送：5～8位
➢循环检测数据寄存器空标志UDRE，为1数据可写入UDR Void USART_Transmit(unsigned char data)
第十三、十四章
同步/异步通信接口USART
AVR的异步传输接口USART
USART特点：
➢全双工操作：独立的接收和发送数据寄存器 ➢支持同步和异步传输 ➢同步操作时可由主机或从机同步 ➢独立的高精度波特率发生器 ➢扩展的，支持5～9位数据位和1～2位停止位的数据帧格式 ➢硬件支持的奇偶校验 ➢3个独立的中断源：发送完成，接收完成和发送数据寄存器空 ➢支持多机通信模式 ➢支持倍速异步通信模式
AVR的异步传输接口USART
数据帧格式：
➢除波特率外，通信双方还必须采用相同的数据帧格式 ➢1位起始位：0 ➢5～8或9位数据位 ➢1位可选的无校验/奇校验/偶校验位 ➢1～2位停止位：1
USART相关的寄存器
USART数据寄存器UDR
RXB[7:0] TXB[7:0]
➢UDR实际上由两个物理上分离的寄存器RXB和TXB组成，它们 采用相同的I/O地址。 ➢写UDR实际是写TXB ➢读UDR实际是读RXB ➢如果数据寄存器不为空，写入的数据将被忽略
{ while(!(UCSRA & (1<<UDRE)))；
UDR=data;
}
USART的基本操作
数据发送：9位
➢先将第9位数据写入UCSRB的TXB8标志位中 ➢再将低8位数据写入UDR中 Void USART_Transmit(unsigned int data)
{ while(!(UCSRA & (1<<UDRE)))； UCSRB &= ~(1<<TXB8); //第9位为0 if(data & 0x0100) //第9位为1
}
USART的基本操作
数据接收：9位
➢先从UCSRB的RXB8标志位中读取第9位数据 ➢再从UDR中读取低8位数据
unsigned int USART_Receive(void)
{
unsigned char status,resh,resl; while(!(UCSRA & (1<<RXC)))； status=UCSRA; resh=UCSRB; resl=UDR; if(status & (1<<FE)|(1<<DOR)|(1<<PE))
return -1; resh=(resh>>1)&0x01; return ((resh<<8)|resl);
}
基于USART接口基本通信的实现和测试
供测试使用的USART数据发送和接收程序 ATmega16由TXD发送数据，由RXD接收并通过7段LED显示 ➢电路图：见Proteus及实验开发板电路图 ➢程序分析：见程序
UCSRB |= (1<<TXB8); UDR=data }
USART的基本操作
数据接收：5～8位
➢循环检测接收完成标志位RXC，置1则从UDR中读取收到的数据 unsigned char USART_Receive(void)
{ while(!(UCSRA & (1<<RXC)))；
return UDR;
USART相关的寄存器
波特率寄存器UBRRL和UBRRH
URSEL - - -
UBRR[11:8]
UBRR[7:0]
➢URSEL：UCSRC/UBRRH选择，写UBRRH该位必须写入0 ➢UBRR[11:0]：USART波特率设置寄存器
USART相关的寄存器
对寄存器UCSRC/UBRRH的操作
➢写操作：URSEL写1，写入UCSRC；写0，写入UBRRH ➢读操作：第一次读的是UBRRH，连续第二次读的是UCSRC
AVR的异步传输接口USART
串行时钟发生器：支持四种时钟模式
➢普通异步模式 ➢双倍速异步模式：只能用于异步通信 ➢主机同步模式 ➢从机同步模式
AVR的异步传输接口USART
波特率发生器：
➢通信双方必须采用相同的波特率 ➢定义为每秒钟传输的二进制位数，一般为1200的整数倍 ➢波特率由UBRR寄存器的值决定，计算公式见pp.373，表13-1
USA来自百度文库T相关的寄存器
USART控制和状态寄存器B—UCSRB
RXCIE TXCIE UDRIE RXEN TXEN UCSZ2 RXB8 TXB8
➢RXCIE：接收完成中断允许 ➢TXCIE：发送完成中断允许 ➢UDRE：发送数据寄存器空中断允许 ➢RXEN：数据接收允许 ➢TXEN：数据发送允许 ➢UCSZ2：数据字位数大小，与UCSZ[1:0]一起使用 ➢RXB8：接收数据的第8位，为第9位数据，读URD之前读取 ➢TXB8：发送数据的第8位，为第9位数据，写URD之前写入
谢谢欣赏
THANK YOU FOR WATCHING
USART相关的寄存器
USART控制和状态寄存器C—UCSRC
URSEL UMSEL UPM1 UPM0 USBS UCSZ1 UCSZ0 UCPOL
➢URSEL：UCSRC/UBRRH选择，写UCSRC该位必须写入1 ➢UMSEL：USART工作模式选择，1同步，0异步 ➢UPM[1:0]：校验方式，0:无校验，1:保留，2:偶校验，3:奇校验 ➢USBS：停止位选择，0:1位停止位，1:2位停止位 ➢UCSZ[1:0]：字符长度，与USCZ2一起使用，见表13-5 ➢UCPOL：时钟极性选择，同步模式下有效，见表13-6
USART相关的寄存器
USART控制和状态寄存器A—UCSRA
RXC TXC UDRE FE DOR PE
U2X MPCM
➢RXC：USART接收完成，置1产生接收完成中断请求 ➢TXC：USART发送完成，置1产生发送完成中断请求 ➢UDRE：USART发送数据寄存器空，置1产生中断请求 ➢FE：接收帧出错，例如接收到停止位为0 ➢DOR：接收数据溢出出错 ➢PE：校验错误 ➢U2X：USART传输速率倍速，只在异步模式下有效 ➢MPCM：多机通信模式允许，数据帧若不包含地址信息将被忽略