新唐（Nuvoton）推出的 N76E003AT20 是一款低功耗、高性能的 8 位单片机，广泛应用于各种嵌入式系统中。这款 MCU 拥有 18 KB Flash、256 字节 SRAM 和丰富的外设接口，如 UART、SPI、I2C 等。在嵌入式应用中，UART（通用异步收发传输）是常见的通信方式之一，用于设备之间的数据交换。
本文将介绍如何使用 N76E003AT20 的 UART 接口实现基本的串口通信，包括数据的发送和接收，并提供完整的代码示例。
1. 硬件准备- 新唐 N76E003AT20 开发板
- USB 转串口模块（如 CP2102）
- PC 端串口调试工具（如 SSCOM、Tera Term 等）
2. 软件工具
3. UART 通信原理UART 是一种异步通信协议，它使用两个数据线进行数据交换：一个用于发送（TX），一个用于接收（RX）。通信双方需要提前约定好波特率等参数，以确保数据能正确传输。
4. N76E003AT20 的 UART 配置N76E003AT20 的 UART 支持全双工通信，可以灵活配置波特率，适合应用于各种串口通信场景。在本示例中，我们将设置 MCU 以 9600 波特率进行通信，并实现基本的数据发送和接收功能。
5. 实现代码#include "N76E003.h" // N76E003AT20的头文件
#include "SFR_Macro.h"
#include "Function_define.h"
#include "Common.h"
// UART 初始化，波特率为9600
void UART_Init() {
P06_Quasi_Mode; // 将P0.6设置为UART TX引脚
P07_Quasi_Mode; // 将P0.7设置为UART RX引脚
SCON = 0x50; // 配置为8位UART模式
TMOD |= 0x20; // 使用Timer 1，模式2，8位自动重载
TH1 = 0xFD; // 设置波特率9600（11.0592 MHz晶振）
TR1 = 1; // 启动Timer 1
ES = 1; // 使能串口中断
EA = 1; // 全局中断使能
}
// UART 发送数据
void UART_Send(char data) {
SBUF = data; // 将数据写入SBUF寄存器
while (TI == 0); // 等待发送完成
TI = 0; // 清除发送中断标志
}
// UART 接收数据
char UART_Receive() {
while (RI == 0); // 等待接收数据
RI = 0; // 清除接收中断标志
return SBUF; // 返回接收到的数据
}
// UART 中断服务程序
void UART_ISR() interrupt 4 {
if (RI) {
RI = 0; // 清除接收中断标志
UART_Send(SBUF); // 回显接收到的数据
}
}
void main() {
UART_Init(); // 初始化UART
while (1) {
// 在此处可以加入其他逻辑
}
}
6. 代码解析- UART_Init 函数：该函数配置 MCU 的 UART 模块，波特率设为 9600。P0.6 和 P0.7 分别作为 TX 和 RX 引脚。使用 Timer 1 产生波特率，并使能串口中断。
- UART_Send 函数：该函数用于发送单个字符，通过将数据写入 SBUF 寄存器，并等待发送完成。
- UART_Receive 函数：该函数用于接收数据，接收到的数据保存在 SBUF 中，函数返回接收到的数据。
- UART_ISR 中断服务程序：当 MCU 接收到数据时，该中断服务程序会触发。程序中简单实现了回显功能，即将接收到的数据重新发送回去。
- 主函数：在主函数中，调用 UART_Init 函数初始化 UART，进入无限循环，可以在这里添加其他的应用逻辑。
7. 实际应用- 串口调试：在嵌入式系统中，串口调试是非常常见的调试方式。通过 UART，开发者可以实时监测系统的运行状态，打印调试信息，帮助快速定位问题。
- 模块通信：UART 是一种低成本、简单易用的通信方式，适用于多种场景，比如 MCU 和外部传感器、无线模块之间的通信。
- 远程控制：在某些应用中，UART 可以用于远程控制设备，比如通过串口命令控制外设的工作状态。
8. 扩展功能- 调整波特率：如果需要更高或更低的波特率，可以修改 Timer 1 的重载值（TH1）。例如，将 TH1 设置为 0xFA，可以实现 4800 的波特率。
- 多设备通信：在一些复杂的系统中，可能需要多个设备之间进行通信。在这种情况下，可以将 UART 和其他通信方式结合使用，如 I2C 或 SPI。
- 低功耗通信：在电池供电的设备中，可以将 MCU 设置为低功耗模式，并通过 UART 接收中断来唤醒 MCU，节省功耗。
9. 总结本文介绍了如何基于新唐 N76E003AT20 MCU 实现 UART 通信，展示了基本的 UART 配置、数据发送与接收功能。通过使用 UART 接口，MCU 可以轻松与外部设备进行通信，是嵌入式系统中最常用的通信方式之一。开发者可以根据具体应用需求，对代码进行扩展和优化，以实现更多功能。
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