avr單片機USART串口通訊初始化配置說明

1、avr單片機USART串口通訊初始化配置說明avr atmega16單片機通用同步和異步串行接收器和轉(zhuǎn)發(fā)器(USART)/*是一個高度靈活的串行通訊設(shè)備，其工作模式及其初始化，寄存器說明如下。USART 控制和狀態(tài)寄存器 A( UCSRA) */*USART控制和狀態(tài)寄存器 A (UCSRA)bit7bit6 bit5bit4bit3bit2 bit1bit0RXC TXC UDRE FEDORPE U2XMPCMRXC: USART接收結(jié)束接收緩沖器中有未讀出的數(shù)據(jù)時RXC置位，否則清零。接收器禁止時，接收緩沖器被刷新，導致RXC清零。RXC標志可用來產(chǎn)生接收結(jié)束中斷TXC: USART發(fā)送

2、結(jié)束發(fā)送移位緩沖器中的數(shù)據(jù)被送出，且當發(fā)送緩沖器(UDR)為空時TXC置位。執(zhí)行發(fā)送結(jié)束中斷時 TXC標志自動清零，也可以通過寫0進行清除操作。TXC標志可用來產(chǎn)生發(fā)送結(jié)束中斷(見對TXCIE位的描述)。UDRE: USART數(shù)據(jù)寄存器空UDRE標志指出發(fā)送緩沖器(UDR)是否準備好接收新數(shù)據(jù)。UDRE為1說明緩沖器為空，已準備好進行數(shù)據(jù)接收。UDRE標志可用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)寄存器空中斷復(fù)位后UDRE置位,表明發(fā)送器已經(jīng)就緒。FE:幀錯誤如果接收緩沖器接收到的下一個字符有幀錯誤，即接收緩沖器中的下一個字符的第一個停止位為0,那么FE置位。這一位一直有效直到接收緩沖器(UDR)被讀取。當接收到的停止位

3、為1時，F(xiàn)E標志為0。對UCSRA進行寫入時，這一位要寫 0。DOR:數(shù)據(jù)溢出數(shù)據(jù)溢出時DOR置位。當接收緩沖器滿(包含了兩個數(shù)據(jù))，接收移位寄存器又有 數(shù)據(jù)，若此時檢測到一個新的起始位， 數(shù)據(jù)溢出就產(chǎn)生了。 這一位一直有效直到接收緩沖器 (UDR)被讀取。對UCSRA進行寫入時，這一位要寫 0。PE:奇偶校驗錯誤當奇偶校驗使能(UPM1 1),且接收緩沖器中所接收到的下一個字符有奇偶校驗錯誤時UPE置位。這一位一直有效直到接收緩沖器(UDR)被讀取。對UCSRA進行寫入時,位要寫0。U2X:倍速發(fā)送這一位僅對異步操作有影響。使用同步操作時將此位清零。此位置1可將波特率分頻因子從16降到8,從

4、而有效的將異步通信模式的傳輸速率加倍。MPCM:多處理器通信模式設(shè)置此位將啟動多處理器通信模式。MPCM置位后，USART接收器接收到的那些不包含地址信息的輸入幀都將被忽略。發(fā)送器不受MPCM設(shè)置的影響。*/*USART 控制和狀態(tài)寄存器B (UCSRB) */* USART控制和狀態(tài)寄存器 B ( UCSRB)bit7 bit6 bit5bit4 bit3 bit2bit1 bit0RXCIE TXCIE UDRIERXEN TXENUCSZ2 RXB8 TXB8RXCIE:接收結(jié)束中斷使能置位后使能 RXC中斷。當RXCIE為1，全局中斷標志位 SREG置位，UCSRA寄存器的RXC亦為1

5、時可以產(chǎn)生USART接收結(jié)束中斷。TXCIE:發(fā)送結(jié)束中斷使能SREG置位，UCSRA寄存置位后使能TXC中斷。當TXCIE為1 ,全局中斷標志位器的TXC亦為1時可以產(chǎn)生 USART發(fā)送結(jié)束中斷。UDRIE: USART數(shù)據(jù)寄存器空中斷使能置位后使能UDRE中斷。當UDRIE為1，全局中斷標志位 SREG置位，UCSRA寄 存器的UDRE亦為1時可以產(chǎn)生USART數(shù)據(jù)寄存器空中斷。RXEN:接收使能置位后將啟動 USART接收器。RxD引腳的通用端口功能被 USART功能所取代。 禁止接收器將刷新接收緩沖器，并使FE、DOR及PE標志無效。TXEN:發(fā)送使能置位后將啟動將啟動 USART發(fā)送

6、器。TxD引腳的通用端口功能被 USART功能所 取代。TXEN清零后，只有等到所有的數(shù)據(jù)發(fā)送完成后發(fā)送器才能夠真正禁止，即發(fā)送移位 寄存器與發(fā)送緩沖寄存器中沒有要傳送的數(shù)據(jù)。發(fā)送器禁止后，TxD引腳恢復(fù)其通用I/O功能。UCSZ2:字符長度UCSZ2與UCSRC寄存器的UCSZ1:0結(jié)合在一起可以設(shè)置數(shù)據(jù)幀所包含的數(shù)據(jù)位 數(shù)(字符長度)。RXB8:接收數(shù)據(jù)位8對9位串行幀進行操作時，RXB8是第9個數(shù)據(jù)位。讀取 UDR包含的低位數(shù)據(jù)之前首先要讀取RXB8。TXB8:發(fā)送數(shù)據(jù)位8對9位串行幀進行操作時，TXB8是第9個數(shù)據(jù)位。寫 UDR之前首先要對它進行 寫操作。*/*狀態(tài)寄存器C (UCSR

7、C)*/*狀態(tài)寄存器 C (UCSRC)bit7 bit6bit5URSEL UMSELUPM1bit4 bit3 bit2 bit1 bit0UPM0 USBS UCSZ1 UCSZ0 UCPOLUCSRC寄存器與 UBRRH寄存器共用相同的I/O地址。對該寄存器的訪問。URSEL:寄存器選擇通過該位選擇訪問 UCSRC寄存器或UBRRH寄存器。當讀UCSRC時，該位為1;當寫 UCSRC時，URSEL為 1。URSEL 為 0 ,對 UBRRH 值更新； 若 URSEL 為 1 , 對UCSRC設(shè)置更新UMSEL: USART模式選擇通過這一位來選擇同步或異步工作模式。UMSEL設(shè)置UMS

8、EL模式0異步操作1同步操作UPM1:0:奇偶校驗?zāi)Ｊ竭@兩位設(shè)置奇偶校驗的模式并使能奇偶校驗。如果使能了奇偶校驗，那么在發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送器都會自動產(chǎn)生并發(fā)送奇偶校驗位。對每一個接收到的數(shù)據(jù)，接收器都會產(chǎn)生一奇偶值，并與 UPM0所設(shè)置的值進行比較。如果不匹配，那么就將 UCSRA中的PE置位。UPM設(shè)置UPM1UPM0奇偶模式00禁止01保留10偶校驗11奇校驗USBS:停止位選擇通過這一位可以設(shè)置停止位的位數(shù)。接收器忽略這一位的設(shè)置。USBS設(shè)置USBS停止位位數(shù)0112UCSZ1:0:字符長度UCSZ1:0與UCSRB寄存器的UCSZ2結(jié)合在一起可以設(shè)置數(shù)據(jù)幀包含的數(shù)據(jù)位數(shù) （字符長度）。U

9、CSZ設(shè)置UCSZ2UCSZ1UCSZ0字符長度0005001601070118100保留101保留110保留1119UCPOL:時鐘極性這一位僅用于同步工作模式。使用異步模式時，將這一位清零。UCPOL設(shè)置了輸出數(shù)據(jù)的改變和輸入數(shù)據(jù)采樣，以及同步時鐘XCK之間的關(guān)系。UCPOL設(shè)置接收數(shù)據(jù)的采樣（RxD引腳UCPOL 發(fā)送數(shù)據(jù)的改變（TxD引腳的輸出） 的輸入）下降沿XCK上升沿XCK1XCK下降沿XCK上升沿*/*USART 波特率寄存器(UBRRL 禾日 UBRRH) */* USART波特率寄存器(UBRRL和UBRRH)bit15 bit14 bit13 bit12 bit11 bi

10、t10 bit9 bit8URSEL -UBRR11:8UBRR7:0UCSRC寄存器與UBRRH寄存器共用相同的I/O地址。對該寄存器的訪問。URSEL:寄存器選擇通過該位選擇訪問 UCSRC寄存器或UBRRH寄存器。當讀UBRRH時，該位為0; 當寫 UBRRH 時， URSEL 為 0。Bit 14:12 :保留位這些位是為以后的使用而保留的。為了與以后的器件兼容，寫UBRRH時將這些位清零。UBRR11:0 : USART波特率寄存器這個12位的寄存器包含了 USART的波特率信息。其中 UBRRH包含了 USART波 特率高4位，UBRRL包含了低8位。波特率的改變將造成正在進行的數(shù)

11、據(jù)傳輸受到破壞。寫UBRRL將立即更新波特率分頻器。波特率定義為每秒的位傳輸速度(bps)BAUD 波特率(bps)fOSC 系統(tǒng)時鐘頻率UBRR UBRRH 與 UBRRL 的數(shù)值(0-4095)異步正常模式 (U2X = 0)FOSCFOSCBAUD =UBRR =-116( UBRR+ 1)16BAUD異步倍速模式 (U2X = 1)fOSCBAUD =8(UBRR+ 1)同步主機模式fOSCBAUD =2(UBRR+ 1)*/#include<iom16v.h>#include<macros.h>#pragma interrupt_handler#pragma

12、interrupt_handler#pragma interrupt_handler unsignedfOSCUBRR = -18BAUDfOSCUBRR = -12BAUDUDR_empty:iv_USART_UDRERXC_END:iv_USART_DRETXC_END:iv_USART_TXchar UASART_DATA=0;void USART_Init( unsigned int baud , unsigned char digit,unsigned charmode,unsigned char checkout)/ 詳細初始化模式 SREG&=0x7F;UCSRC&

13、;=(1<<URSEL);/ 寫 UBRRH/*設(shè)置波特率*/UBRRH = (unsigned char)(baud>>8);UBRRL = (unsigned char)baud;/*接收器與發(fā)送器使能*/UCSRB = (1<<RXEN)|(1<<TXEN);/*UDR數(shù)據(jù)寄存器為空時中斷使能*/UCSRB = (1<<UDRIE);/最好不用。根據(jù)需要打開此中斷使能switch(mode)/異同模式選擇case 0:UCSRB&=(1<<UMSEL);break;/ 異步模式case 1:UCSRB|=1&

14、lt;<UMSEL;break;/同步模式default :UCSRB&=(1<<UMSEL);break;UCSRC|=1<<URSEL;/ 寫 UCSRG/*如果發(fā)送9位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀(UCSZ = 7),應(yīng)先將數(shù)據(jù)的第9位寫入寄存器UCSRB的TXB8,然后再將低8位數(shù)據(jù)寫入發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器UDR, */switch(digit)/ 設(shè)置幀格式：digit 數(shù)據(jù)位 5-9, case 5:UCSRB&=(1<<UCSZ2);UCSRC&=(3<<UCSZ0);break;case 6:UCSRB&=(1&l

15、t;<UCSZ2);UCSRC&=(1<<UCSZ1);UCSRC|=1<<UCSZ0;brea k;case 7:UCSRB&=(1<<UCSZ2);UCSRC|=1<<UCSZ1;UCSRC&=(1<<UCSZ0);brea k;case 8:UCSRB&=(1<<UCSZ2);UCSRC|=3<<UCSZ0;break;case 9:UCSRB|=1<<UCSZ2;UCSRC|=3<<UCSZ0;break;default:UCSRB&

16、=(1<<UCSZ2);UCSRC|=(3<<UCSZ0);break;switch(checkout)/checkout校驗?zāi)Ｊ絚ase 0:UCSRC&=(1<<UPM1);UCSRC&=(1<<UPM0);break;/禁止校驗。case 2:UCSRC|=1<<UPM1;UCSRC&=(1<<UPM0);break;/ 偶校驗case 3:UCSRC|=(3<<UPM0);break;/ 奇校驗default:UCSRC&=(1<<UPM1);UCSRC&am

17、p;=(1<<UPM0);break; UCSRC|=1<<USBS;/2 個停止位/UCSRC&=(1<<USBS);/1個停止位UCSRC&=(1<<UCPOL); / 時鐘極性設(shè)置 /*/UCSRA|=1<<U2X;/打開此行倍速模式/UCSRA|=1<<MPCM;/ 打開此行，是多處理器通信模式SREG|=0x80;/使能全局中斷/*UBRR 的 baud 設(shè)置參數(shù)表 */U2X=0;8mhz 晶振 9600 : UBRR=51;誤差：0.2%。 4800 : UBRR=103;誤差：0.2%.24

18、00 : UBRR=207;誤差：0.2%/U2X=1;8mhz 晶振 9600 : UBRR=103;誤差：0.2%。4800 : UBRR=207;誤差：0.2%.2400 : UBRR=416;誤差：-0.1%/U2X=0;11.0592mhz 晶振 9600 : UBRR=71;誤差：0.0% 。 4800 : UBRR=143;誤差：0.0%.2400 : UBRR=287;誤差：0.0%/U2X=1;11.0592mhz 晶振 9600 : UBRR=143;誤差：0.0%。4800 : UBRR=287;誤差:0.0%.2400 : UBRR=575;誤差：0.0%void US

19、ART_Init_commonage(unsigned int baud)/ 通用初始化/*設(shè)置波特率*/SREG&=0x7F;UBRRH = (unsigned char)(baud>>8);UBRRL = (unsigned char)baud;/*接收器與發(fā)送器使能數(shù)據(jù)寄存器空使能禁止*/UCSRB = (1<<RXEN)|(1<<TXEN)|(1<<RXCIE)|(1<<TXCIE);/*設(shè)置幀格式：8個數(shù)據(jù)位，2個停止位，禁止校驗，XCK上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)下降沿 接收數(shù)據(jù)，異步模式*/UCSRC = (1<<

20、URSEL)|(1<<USBS)|(3<<UCSZ0);/UCSRA=0;單機處理模式。中斷標志清零，波特率的普通模式(非加倍，倍速模式)SREG|=0x80;/使能全局中斷/*USART數(shù)據(jù)寄存器空標志 UDRE及傳輸結(jié)束標志TXC,兩個標志位都可以產(chǎn)生中斷。*/void UDR_empty()/使能要求：全局中斷使能，數(shù)據(jù)寄存器空中斷使能位UDRIE置位。UDRE被置位(自動)。/對寄存器UDR執(zhí)行寫操作將清零UDRE(unsigned char data;UDR = data;/add your code herevoid TXC_END()(UDR =UASAR

21、T_DATA;/add your code herevoid RXC_END()(UASART_DATA=UDR;/add your code herevoid USART_Transmit5_8( unsigned char data )/ 對 UDRE標志采用輪詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)(發(fā)送5-8位數(shù)據(jù))(/*等待發(fā)送緩沖器為空*/while ( !( UCSRA & (1<<UDRE);/*將數(shù)據(jù)放入緩沖器，發(fā)送數(shù)據(jù)*/UDR = data;void USART_Transmit_9( unsigned int data )/ 用查詢法發(fā)送 9 位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀(/*等待發(fā)送緩沖器為空*/while ( !( UCSRA & (1<<UDRE);/*將第9位復(fù)制到 TXB8 */UCSRB &= (1<<TXB8);if ( data & 0x0100 )UCSRB |= (1&l