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串口实验范例.rar

 

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


  2. #include <avr/io.h>
  3. #include <avr/delay.h>
  4. #include <avr/signal.h>
  5. #include <avr/interrupt.h>

  7. /*
  8. 注： 内部函数_delay_ms() 最高延时  262.144mS@1MHz
  9.     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
  10.     本范例为7.3728MHz外部石英晶体振荡器 即 F_CPU=7372800
  11.     因为7.3728MHz能生成多种标准的通讯波特率。
  12.    
  13.     如果使用其他系统时钟频率，注意 波特率误差不要超过 +/-1%.
  14.     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
  15. */

  17. //管脚定义
  18. #define PIN_RXD   0  //PD0   RXD
  19. #define PIN_TXD   1  //PD1   TXD
  20. #define LED0   0  //PB0
  21. #define LED1   1  //PB1
  22. #define LED2   3  //PB3
  23. //常量定义
  24. #define BAUDRATE        9600 //波特率
  25. //#define F_CPU   7372800  //这个已经在makefile里面定义了

  27. //宏定义
  28. #define LED0_ON()  PORTB|= (1<<LED0)   //输出高电平，灯亮
  29. #define LED0_OFF()  PORTB&=~(1<<LED0) //输出低电平，灯灭
  30. #define LED1_ON()  PORTB|= (1<<LED1)
  31. #define LED1_OFF()  PORTB&=~(1<<LED1)
  32. #define LED2_ON()  PORTB|= (1<<LED2)
  33. #define LED2_OFF()  PORTB&=~(1<<LED2)
  34. //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。
  35. //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。

  37. //全局变量
  38. //如果变量会在中断服务程序中被修改，须加volatile限定
  39. volatile unsigned char FLAG;    //按键标志
  40. volatile unsigned char PC_COMMAND;  //PC发出的当前命令
  41. volatile unsigned char RX_BUFFER[16]; //存放接收数据的数组
  42. volatile unsigned char RX_index;   //存放接收数据的个数
  43. //仿真时在watch窗口，监控这些变量。
  44. void put_c(unsigned char c) //发送采用查询方式
  45. {
  46. while( !(UCSRA & (1<<UDRE)) );
  47. UDR=c;
  48. }
  49. void put_s(unsigned char *ptr)
  50. {
  51. while (*ptr)
  52. {
  53.   put_c(*ptr++);
  54. }
  55. put_c(0x0D);
  56. put_c(0x0A);  //结尾发送回车换行
  57. }

  59. SIGNAL(SIG_USART_RECV) //串口接收中断服务程序
  60. {
  61. PC_COMMAND=UDR;
  62. switch(PC_COMMAND)
  63. {
  64.   case '0': //0x30 ASCII '0'
  65.    LED0_ON();
  66.    put_s("用户输入0#指令");
  67.    break;
  68.   case '1':
  69.    LED1_ON();
  70.    put_s("用户输入1#指令");
  71.    break;
  72.   case '2':
  73.    LED0_OFF();
  74.    LED1_OFF();
  75.    FLAG=!FLAG;
  76.    put_s("用户输入2#指令");
  77.    break;
  78.   default:
  79.    put_s("用户输入的指令无效!");
  80.    break;
  81. }
  82. /*
  83.    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
  84.    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
  85.    这里只是示范简单的命令处理
  86. */

  88. RX_BUFFER[RX_index]=PC_COMMAND;  //保存数据到数组里面
  89. RX_index++;
  90. if (RX_index>=16) RX_index=0;  //防止数组溢出
  91.   
  92. }
  93. void init_USART(void)//USART 初始化
  94. {
  95.     //USART 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
  96.     UCSRC = (1<<URSEL) | 0x06;
  97.     //异步，8位数据，无奇偶校验，一个停止位，无倍速
  98.     /*
  99.     UBRRH与UCSRC共用I/O 地址。因此访问该地址时需注意以下问题。
  100.     写访问
  101.     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。
  102.     若URSEL为0，对UBRRH值更新；若URSEL为1，对UCSRC设置更新
  103.    
  104.     读访问
  105.     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
  106.    
  107.    
  108.     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
  109.     */
  110.    
  111.     //U2X=0时的公式计算
  112.     UBRRL= (F_CPU/BAUDRATE/16-1)%256;
  113.     UBRRH= (F_CPU/BAUDRATE/16-1)/256;
  114.     //U2X=1时的公式计算
  115.     //UBRRL= (F_CPU/BAUDRATE/8-1)%256;
  116.     //UBRRH= (F_CPU/BAUDRATE/8-1)/256;
  117.     //也可根据数据手册的[波特率设置的例子]查得
  118.     //UBRRL = 0x2F; //set baud rate lo
  119.     //UBRRH = 0x00; //set baud rate hi
  120.     UCSRA = 0x00;
  121.     UCSRB = (1<<RXCIE)|(1<<RXEN)|(1<<TXEN);
  122.     //使能接收中断，使能接收，使能发送
  123. }
  124. void pro_coammand(void) //多字节命令的处理程序
  125. {
  126. unsigned char i;
  127. if (RX_index>=10)
  128. {
  129.      UCSRB&= ~(1<<RXCIE); //关断USART接收中断
  130.   put_c(0x0D);
  131.   put_c(0x0A);  //发送回车换行
  132.   put_s("Hello！ 你之前输入的命令列表是:");
  133.   for (i=0;i<RX_index;i++) put_c(RX_BUFFER[i]);
  134.   put_c(0x0D);
  135.   put_c(0x0A);
  136.   put_c(0x0D);
  137.   put_c(0x0A);  //发送回车换行
  138.   RX_index=0;    //清零
  139.      UCSRB|= (1<<RXCIE); //打开USART接收中断
  140. }
  141. }
  142. int main(void)
  143. {
  144.     //上电默认DDRx=0x00,PORTx=0x00 输入，无上拉电阻
  145.     PORTA =0xFF;           //不用的管脚使能内部上拉电阻。
  146.     PORTC =0xFF;
  147.     DDRB  =  (1<<LED2)|(1<<LED1)|(1<<LED0);    //输出
  148.     PORTB =~((1<<LED2)|(1<<LED1)|(1<<LED0));    //低电平，灯灭
  149.     DDRD  =(1<<PIN_TXD);        //TXD为输出
  150.     PORTD =0xFF;
  151.     FLAG=0;
  152. init_USART();
  153. put_s("你好！");
  154. put_s("这是一个简单的串口实验程序");
  155. 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");
  156.     sei();         //使能全局中断
  157.     while (1)
  158.     {
  159.         while (FLAG==0) pro_coammand();
  160.         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。
  161.         while (FLAG!=0) pro_coammand();
  162.         LED2_OFF();
  163.     }
  164. }
复制代码


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[0]即可
     按下按键[0]，LED0亮。
     按下按键[1]，LED1亮。
     按下按键[2]，LED0/1都熄灭, LED2是根据按键[2]的顺序来亮灭,是个乒乓键

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