AVR單片機(jī)串口程序的編寫(xiě) Atmega8單片機(jī)的串口具支持多種數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)、有三個(gè)完全獨(dú)立的中斷（接收完成,、發(fā)送完成,、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空）等特點(diǎn)，同時(shí)也支持多機(jī)通訊模式,。本實(shí)驗(yàn)就以Atmega8為例來(lái)介紹AVR單片機(jī)串口的編程,。 單片機(jī)串口在使用前必須對(duì)其進(jìn)行初始化。初始化內(nèi)容如下： 1.串口接收器和發(fā)送器的使能設(shè)置：首先我們要根據(jù)需要,，使能M8串口的接收器或者發(fā)射器,，這樣I/O口（PD1:TXD,PD2:RXD）才能為USART工作。 2.串口中斷工作方式的設(shè)置：如果需要串口工作于中斷方式,，則要根據(jù)需要設(shè)置USART的中斷設(shè)置,，如果工作于查詢(xún)方式，那么中斷設(shè)置就沒(méi)有必要了,。本實(shí)驗(yàn)中串口設(shè)置為響應(yīng)接收完成中斷,，即接收器接收到一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀后，將觸發(fā)一次接收完成中斷,。 3.波特率設(shè)置：也就是設(shè)置串口的數(shù)據(jù)傳輸速率,，兩個(gè)串口之間要正常通訊就必須要保證波特率相同。本實(shí)驗(yàn)設(shè)置的波特率為9600,，系統(tǒng)使用內(nèi)置8MHZ時(shí)鐘源,，可以直接查表（《Atmega8原理及應(yīng)用手冊(cè)》129頁(yè)）得到UBRR＝51。 4.數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)設(shè)置：本實(shí)驗(yàn)設(shè)置為8位數(shù)據(jù)位＋1位停止位,。 因此,，本實(shí)驗(yàn)的串口初始化程序如下： void UART_init(void){UCSRB = BIT(RXCIE)| BIT(RXEN) |BIT(TXEN); //允許串口發(fā)送和接收，并響應(yīng)接收完成中斷UBRR = 51; //設(shè)置串口波特率為9600 UCSRC = BIT(URSEL)|BIT(UCSZ1)|BIT(UCSZ0); //幀結(jié)構(gòu)為8位數(shù)據(jù)＋1位stop位} 如果你對(duì)AVR單片機(jī)串口的設(shè)置還不是太熟悉的話(huà),，也可以使用ICC編譯器中的應(yīng)用向?qū)е苯由纱诘南嚓P(guān)代碼,。操作方法如下： 1.在ICC中新建一個(gè)文件； 2.點(diǎn)擊Tools菜單中的Application Builder子菜單,，將彈出以下界面,，然后根據(jù)需要選擇CPU為M8,，晶振頻率為8MHZ。 3.點(diǎn)擊上面界面中的UART菜單,，出現(xiàn)下面界面,。然后按下圖選項(xiàng)選擇使能接收和發(fā)送、波特率9600,、數(shù)據(jù)位8位,、接收完成中斷。 4.點(diǎn)擊OK后,，在剛才新建的文件中即生成了完整代碼,，其中串口初始化的代碼如下： //UART0 initialize// desired baud rate: 9600// actual: baud rate:9615 (0.2%)// char size: 8 bit// parity: Disabledvoid uart0_init(void){UCSRB = 0x00; //disable while setting baud rateUCSRA = 0x00;UCSRC = BIT(URSEL) | 0x06;UBRRL = 0x33; //set baud rate loUBRRH = 0x00; //set baud rate hiUCSRB = 0x98;} 大家看看使用ICC自動(dòng)生成的代碼和我們自己編寫(xiě)的代碼中UCSRC、UBRR,、UCSRB是不是一樣的呢,？ 通訊協(xié)議及命令(2004-10-29) 為了保證單片機(jī)和PC機(jī)的正常可靠的通訊,，避免系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作,，我們需要制訂一個(gè)簡(jiǎn)單的通訊協(xié)議，同時(shí)還要定義能夠讓PC和單片機(jī)理解的命令,。這里我們簡(jiǎn)單定義如下： 1.PC機(jī)發(fā)送的繼電器控制指令采用4個(gè)字符組成的字符串格式“s” S1S0 “p”,，如“s00p”。 其中s和p字符用于數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單校驗(yàn),，也就是說(shuō)當(dāng)單片機(jī)收到的串口數(shù)據(jù)中如果第一位是“s”第四位是“p”,，則單片機(jī)接收到的命令有效，否則指令無(wú)效,。 S1是單片機(jī)地址識(shí)別,，如果單片機(jī)接收到的S1字符等于自己的地址碼，則單片機(jī)執(zhí)行命令,，否則無(wú)效,。通過(guò)這個(gè)字符我們就可以通過(guò)一個(gè)PC機(jī)串口和多個(gè)單片機(jī)進(jìn)行通訊，這種通訊方式的設(shè)置我們會(huì)在后面闡述,。S0對(duì)應(yīng)繼電器編碼,，指定相應(yīng)繼電器的吸合或者釋放，如果S0＝“a”,則該板的所有繼電器全部吸合,，如果是“b”則全部釋放,。 2.單片機(jī)返回給PC機(jī)的指令也同樣采用4個(gè)字符串格式S2S1S0 “t”，如“000t”,。 其中“t”為校驗(yàn)碼,。S2為單片機(jī)地址碼，S1,、S0對(duì)應(yīng)繼電器編碼,。返回指令用于PC機(jī)判斷單片機(jī)是否執(zhí)行了發(fā)出的指令,。S1S0的二進(jìn)制數(shù)據(jù)中，每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)繼電器的狀態(tài),，如果為1表示繼電器吸合,，為0表示繼電器釋放。 3.通訊檢測(cè),。當(dāng)后臺(tái)程序啟動(dòng)后,，PC機(jī)先發(fā)送“s00t”命令，如果PC機(jī)在6秒以?xún)?nèi)能夠收到單片機(jī)返回的繼電器狀態(tài)（該狀態(tài)是讀取控制繼電器的I/O口的電平獲得的）,，則PC機(jī)判斷通訊正常,，可以正常使用，否則PC機(jī)提示串口通訊不正常,。 此后,，PC機(jī)還會(huì)每隔5秒鐘自動(dòng)請(qǐng)求一次繼電器狀態(tài)，并且按鍵對(duì)繼電器進(jìn)行操作以后,，控制板也會(huì)主動(dòng)向PC機(jī)發(fā)送狀態(tài)字,。 4.軟件升級(jí)指令,。當(dāng)需要升級(jí)單片機(jī)軟件時(shí),，PC機(jī)發(fā)送該指令讓單片機(jī)進(jìn)入BOOT load程序區(qū)，準(zhǔn)備更新軟件版本,。該指令格式為“su” S0 “p”,，S0為單片機(jī)地址碼。 當(dāng)單片機(jī)進(jìn)入BOOT區(qū)后,，向PC機(jī)發(fā)送S0 “upd”指令,，S0為單片機(jī)地址碼，通知PC機(jī)軟件升級(jí)已經(jīng)準(zhǔn)備好,。然后PC機(jī)關(guān)閉串口,，提示您打開(kāi)ISP下載軟件進(jìn)行升級(jí)。 5.單片機(jī)復(fù)位指令,。當(dāng)單片機(jī)在線(xiàn)升級(jí)完成以后,，PC機(jī)可以通過(guò)發(fā)送復(fù)位指令讓單片機(jī)復(fù)位重新進(jìn)入應(yīng)用程序區(qū)。 Atmega8的IAP應(yīng)用我們將在后面進(jìn)行闡述,。 后臺(tái)PC程序及使用介紹 后臺(tái)程序使用VB6.0編寫(xiě),，其中利用VB的MSComm控件完成PC和單片機(jī)的通訊。界面如下： 4.點(diǎn)擊OK后,，在剛才新建的文件中即生成了完整代碼,，其中串口初始化的代碼如下： //UART0 initialize// desired baud rate: 9600// actual: baud rate:9615 (0.2%)// char size: 8 bit// parity: Disabledvoid uart0_init(void){UCSRB = 0x00; //disable while setting baud rateUCSRA = 0x00;UCSRC = BIT(URSEL) | 0x06;UBRRL = 0x33; //set baud rate loUBRRH = 0x00; //set baud rate hiUCSRB = 0x98;} 大家看看使用ICC自動(dòng)生成的代碼和我們自己編寫(xiě)的代碼中UCSRC、UBRR,、UCSRB是不是一樣的呢,？ 通訊協(xié)議及命令(2004-10-29) 為了保證單片機(jī)和PC機(jī)的正?？煽康耐ㄓ崳苊庀到y(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作,，我們需要制訂一個(gè)簡(jiǎn)單的通訊協(xié)議,，同時(shí)還要定義能夠讓PC和單片機(jī)理解的命令。這里我們簡(jiǎn)單定義如下： 1.PC機(jī)發(fā)送的繼電器控制指令采用4個(gè)字符組成的字符串格式“s” S1S0 “p”,，如“s00p”,。 其中s和p字符用于數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單校驗(yàn)，也就是說(shuō)當(dāng)單片機(jī)收到的串口數(shù)據(jù)中如果第一位是“s”第四位是“p”,，則單片機(jī)接收到的命令有效,，否則指令無(wú)效。 S1是單片機(jī)地址識(shí)別,，如果單片機(jī)接收到的S1字符等于自己的地址碼,，則單片機(jī)執(zhí)行命令，否則無(wú)效,。通過(guò)這個(gè)字符我們就可以通過(guò)一個(gè)PC機(jī)串口和多個(gè)單片機(jī)進(jìn)行通訊,，這種通訊方式的設(shè)置我們會(huì)在后面闡述。S0對(duì)應(yīng)繼電器編碼,，指定相應(yīng)繼電器的吸合或者釋放,，如果S0＝“a”,則該板的所有繼電器全部吸合，如果是“b”則全部釋放,。 2.單片機(jī)返回給PC機(jī)的指令也同樣采用4個(gè)字符串格式S2S1S0 “t”,，如“000t”。 其中“t”為校驗(yàn)碼,。S2為單片機(jī)地址碼,，S1、S0對(duì)應(yīng)繼電器編碼,。返回指令用于PC機(jī)判斷單片機(jī)是否執(zhí)行了發(fā)出的指令,。S1S0的二進(jìn)制數(shù)據(jù)中，每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)繼電器的狀態(tài),，如果為1表示繼電器吸合,，為0表示繼電器釋放。 3.通訊檢測(cè),。當(dāng)后臺(tái)程序啟動(dòng)后,，PC機(jī)先發(fā)送“s00t”命令，如果PC機(jī)在6秒以?xún)?nèi)能夠收到單片機(jī)返回的繼電器狀態(tài)（該狀態(tài)是讀取控制繼電器的I/O口的電平獲得的）,，則PC機(jī)判斷通訊正常,，可以正常使用，否則PC機(jī)提示串口通訊不正常。 此后,，PC機(jī)還會(huì)每隔5秒鐘自動(dòng)請(qǐng)求一次繼電器狀態(tài),，并且按鍵對(duì)繼電器進(jìn)行操作以后，控制板也會(huì)主動(dòng)向PC機(jī)發(fā)送狀態(tài)字,。 4.軟件升級(jí)指令,。當(dāng)需要升級(jí)單片機(jī)軟件時(shí)，PC機(jī)發(fā)送該指令讓單片機(jī)進(jìn)入BOOT load程序區(qū),，準(zhǔn)備更新軟件版本,。該指令格式為“su” S0 “p”，S0為單片機(jī)地址碼,。 當(dāng)單片機(jī)進(jìn)入BOOT區(qū)后,，向PC機(jī)發(fā)送S0 “upd”指令，S0為單片機(jī)地址碼,，通知PC機(jī)軟件升級(jí)已經(jīng)準(zhǔn)備好,。然后PC機(jī)關(guān)閉串口，提示您打開(kāi)ISP下載軟件進(jìn)行升級(jí),。 5.單片機(jī)復(fù)位指令,。當(dāng)單片機(jī)在線(xiàn)升級(jí)完成以后，PC機(jī)可以通過(guò)發(fā)送復(fù)位指令讓單片機(jī)復(fù)位重新進(jìn)入應(yīng)用程序區(qū),。 Atmega8的IAP應(yīng)用我們將在后面進(jìn)行闡述,。 后臺(tái)PC程序及使用介紹 后臺(tái)程序使用VB6.0編寫(xiě)，其中利用VB的MSComm控件完成PC和單片機(jī)的通訊,。界面如下： 界面中的每一個(gè)小按鈕控制實(shí)驗(yàn)板上的每一個(gè)LED和繼電器,。如果串口通訊正常的話(huà),，按一下,，實(shí)驗(yàn)板上對(duì)應(yīng)的LED將點(diǎn)亮繼電器吸合，再按一下,，LED又被關(guān)閉繼電器釋放,。而全開(kāi)按則控制實(shí)驗(yàn)板上所有的LED和繼電器開(kāi)或者關(guān)。 下面的PC指令框是顯示PC機(jī)發(fā)出的每一個(gè)控制指令,，而返回結(jié)果框?qū)@示實(shí)驗(yàn)板返回的執(zhí)行結(jié)果,。 最下面的軟件升級(jí)按鈕是執(zhí)行實(shí)驗(yàn)板的在線(xiàn)升級(jí)控制。如果需要對(duì)單片機(jī)進(jìn)行軟件升級(jí),，我們這里就沒(méi)有必要再使用ISP下載程序了,。點(diǎn)擊軟件升級(jí)，單片機(jī)獲得升級(jí)指令后將會(huì)返回升級(jí)準(zhǔn)備好的命令,，程序就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉串口,，然后提示你使用SL的下載軟件下載程序。 當(dāng)軟件升級(jí)完畢后，CPU是不會(huì)自動(dòng)進(jìn)入應(yīng)用程序區(qū)的,，這是你可以復(fù)位單片機(jī)或者點(diǎn)擊前臺(tái)復(fù)位按鍵讓CUP自動(dòng)復(fù)位進(jìn)入應(yīng)用程序區(qū),。 實(shí)際應(yīng)用 在本實(shí)驗(yàn)的實(shí)際應(yīng)用中，增加了繼電器控制電路和鍵盤(pán)電路,。既可以通過(guò)PC機(jī)來(lái)控制也可以用過(guò)按鍵來(lái)控制電器的開(kāi)關(guān) 線(xiàn)路：gdfgdff.pdf 應(yīng)用程序：fsfe.rar boot程序：dsadas.rar NIH232CP資料下載 MAX232CPE資料下載