AVR USART串口使用范例

只看该作者 · 2015-5-27 16:24

编译器:WinAVR-20050214

本程序简单的示范了如何使用ATMEGA16的USART

USART的设置

波特率的计算

发送采用查询方式

接收采用中断方式

*/

#include <avr/io.h>

#include <avr/delay.h>

#include <avr/signal.h>

#include <avr/interrupt.h>

/*

注：本范例为7.3728MHz外部石英晶体振荡器即 F_CPU=7372800

因为7.3728MHz能生成多种标准的通讯波特率

如果使用其他系统时钟频率，注意波特率误差不要超过 +/-1%.

做USART通讯时，除非你掌握了校准技术，否则请不要使用内部/外部RC振荡器

只看该作者 · 2015-5-27 16:25

//管脚定义
#define PIN_RXD 0 //PD0 RXD
#define PIN_TXD 1 //PD1 TXD
#define LED0       0 //PA0
#define LED1       1 //PA1
#define LED2       3 //PA3

//常量定义
#define BAUDRATE       9600    //波特率
//#define F_CPU 7372800  //这个已经在makefile里面定义了

//宏定义
#define LED0_ON() PORTA&=~(1<<LED0) //输出低电平，灯亮
#define LED0_OFF() PORTA|= (1<<LED0)    //输出高电平，灯灭
#define LED1_ON() PORTA&=~(1<<LED1)
#define LED1_OFF() PORTA|= (1<<LED1)
#define LED2_ON() PORTA&=~(1<<LED2)
#define LED2_OFF() PORTA|= (1<<LED2)
//51系列高电平输出能力很弱，低电平也仅能点亮LED，所以常见输出低电平才灯亮的接法
//AVR芯片的高低驱动能力都很强,甚至能推动8字数码管的公共极，怎么接都没问题

只看该作者 · 2015-5-27 16:25

//全局变量    如果变量会在中断服务程序中被修改，须加volatile限定
volatile unsigned char FLAG;       //按键标志
volatile unsigned char PC_COMMAND; //PC发出的当前命令
volatile unsigned char RX_BUFFER[16];       //存放接收数据的数组
volatile unsigned char RX_index;       //存放接收数据的个数

void put_c(unsigned char c) //发送采用查询方式
{
while( !(UCSRA & (1<<UDRE)) );       //等待发送缓冲器为空
UDR=c;                            //将数据放入缓冲器，发送数据
}

void put_s(unsigned char *ptr)
{
while (*ptr)
{
put_c(*ptr++);
}
put_c(0x0D);
put_c(0x0A);    //结尾发送回车换行
}

SIGNAL(SIG_USART_RECV) //串口接收中断服务程序
{
PC_COMMAND=UDR; //发送数据缓冲寄存器和接收数据缓冲寄存器共享地址，即UDR
switch(PC_COMMAND)
{
case '0': //0x30 ASCII '0'
LED0_ON();
put_s("用户输入0#指令");
break;
case '1':
LED1_ON();
put_s("用户输入1#指令");
break;
case '2':
LED0_OFF();
LED1_OFF();
FLAG=!FLAG;
put_s("用户输入2#指令");
break;

只看该作者 · 2015-5-27 16:25

default:
put_s("用户输入的指令无效!");
break;
}

/*
注意：使用put_s函数发送数据需要一定的时间,如果输入数据的速度过高将会导致数据丢失，所以一般建议中断服务程序的处理时间尽量的短，只做采集数据和设标志位，命令的处理交由主程序来完成，这里只是示范简单的命令处理
*/

RX_BUFFER[RX_index]=PC_COMMAND; //保存数据到数组里面
RX_index++;
if (RX_index>=16) RX_index=0; //防止数组溢出
}

void init_USART(void) //USART初始化
// 9600 8, n,1 PC上位机软件(超级终端等)也要设成同样的设置才能通讯
{
UCSRC = (1<<URSEL) | 0x06;
//异步，8位数据，无奇偶校验，一个停止位，无倍速，10000110

/*
UBRRH与UCSRC共用I/O 地址。因此访问该地址时需注意以下问题：
当在该地址执行写访问时，USAR寄存器选择位(URSEL)控制被写入的寄存器，若　　　　　　　　　　URSEL为0，对UBRRH值更新；若URSEL为1，则对UCSRC设置更新。对UBRRH 或UCSRC 寄存器的读访问则较为复杂。但在大多数应用中，基本不需要读这些寄存器。没有UBRR这个16位寄存器，因为UBRRL(0x09)/UBRRH(0x20)的地址不连续，而且UBRRH跟UCSRC共用地址
*/

只看该作者 · 2015-5-27 16:26

//U2X=0时的公式计算
UBRRL= (F_CPU/BAUDRATE/16-1)%256;
UBRRH= (F_CPU/BAUDRATE/16-1)/256;
//U2X=1时的公式计算
//UBRRL= (F_CPU/BAUDRATE/8-1)%256;
//UBRRH= (F_CPU/BAUDRATE/8-1)/256;
//也可根据数据手册的[波特率设置的例子]查得: UBRR = 47
//UBRRL = 0x2F; //set baud rate lo
//UBRRH = 0x00; //set baud rate hi
UCSRA = 0x00;
UCSRB = (1<<RXCIE)|(1<<RXEN)|(1<<TXEN);　//使能接收中断，使能接收，使能发送
}
void pro_coammand(void) 　　//多字节命令的处理程序
{
unsigned char i;
if (RX_index>=10)
{
UCSRB&= ~(1<<RXCIE); //关断USART接收中断
put_c(0x0D);
put_c(0x0A); //发送回车换行
put_s("Hello！你之前输入的命令列表是:");
for (i=0;i<RX_index;i++) put_c(RX_BUFFER[i]);
put_c(0x0D);
put_c(0x0A); //发送回车换行
RX_index=0; //清零
UCSRB|= (1<<RXCIE); //打开USART接收中断
}
}

只看该作者 · 2015-5-27 16:26

int main(void)
{
　　//上电默认DDRx=0x00，PORTx=0x00 输入，无上拉电阻
PORTB =0xFF; 　　　//不用的管脚使能内部上拉电阻
PORTC =0xFF;
DDRA =(1<<LED2)|(1<<LED1)|(1<<LED0); 　//输出
PORTA =((1<<LED2)|(1<<LED1)|(1<<LED0)); 　//高电平，灯灭
DDRD =(1<<PIN_TXD); 　//TXD为输出
PORTD =0xFF;
FLAG=0;
init_USART();
put_s("你好！");
put_s("这是一个简单的串口实验程序");
put_s("你可以在电脑上的超级终端程按下[0][1][2]按键，模拟用户板上的按键操作");
sei(); 　//使能全局中断
while (1)
{
      while (FLAG==0) pro_coammand();
      LED2_ON();
　　　　//如果FLAG不加volatile限定（即has_volatile=0）,程序将永远都运行不到这里
      while (FLAG!=0) pro_coammand();
      LED2_OFF();
}
}

AVR USART串口使用范例

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