iii 发表于 2024-3-15 09:07:42

串口实验

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
除非有特殊格式要求,否则不建议使用 printf函数库,该函数会耗用3~6KB程序空间
这里的应用比较简单,所以自己编写了put_c/put_s函数。
出于简化程序考虑,各种数据没有对外输出,学习时建议使用JTAG ICE硬件仿真器

#include <AVR/io.h>#include <avr/delay.h>#include <avr/signal.h>#include <avr/interrupt.h>/*注: 内部函数_delay_ms() 最高延时262.144mS@1MHz    为了使 _delay_ms()函数的延时正确,须在makefile中设定F_CPU为实际的系统时钟频    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*///管脚定义#define PIN_RXD   0//PD0   RXD#define PIN_TXD   1//PD1   TXD#define LED0   0//PB0#define LED1   1//PB1#define LED2   3//PB3//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()PORTB|= (1<<LED0)   //输出高电平,灯亮#define LED0_OFF()PORTB&=~(1<<LED0) //输出低电平,灯灭#define LED1_ON()PORTB|= (1<<LED1)#define LED1_OFF()PORTB&=~(1<<LED1)#define LED2_ON()PORTB|= (1<<LED2)#define LED2_OFF()PORTB&=~(1<<LED2)//51系列的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。 //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; //存放接收数据的数组volatile unsigned char RX_index;   //存放接收数据的个数//仿真时在watch窗口,监控这些变量。void put_c(unsigned char c) //发送采用查询方式{ while( !(UCSRA & (1<<UDRE)) ); UDR=c;}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; 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;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=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{    //USART 9600 8, n,1PC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    /*    UBRRH与UCSRC共用I/O 地址。因此访问该地址时需注意以下问题。    写访问    当在该地址执行写访问时, USART 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,对UCSRC设置更新      读访问    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    */      //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    //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);put_c(0x0D);put_c(0x0A);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 }}int main(void){    //上电默认DDRx=0x00,PORTx=0x00 输入,无上拉电阻    PORTA =0xFF;         //不用的管脚使能内部上拉电阻。    PORTC =0xFF;    DDRB=(1<<LED2)|(1<<LED1)|(1<<LED0);    //输出    PORTB =~((1<<LED2)|(1<<LED1)|(1<<LED0));    //低电平,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();    }}

程序运行效果
   PC使用超级终端或SSCOM32串口调试程序,发送ASCII码的简单方法就是直接按下对应的按键
   
   例如字符'0',即0x30 ,按下键盘上的即可
   按下按键,LED0亮。
   按下按键,LED1亮。
   按下按键,LED0/1都熄灭, LED2是根据按键的顺序来亮灭,是个乒乓键

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