AVR單片機串口程序的編寫 Atmega8單片機的串口具支持多種數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),、有三個完全獨立的中斷（接收完成,、發(fā)送完成,、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空）等特點，同時也支持多機通訊模式,。本實驗就以Atmega8為例來介紹AVR單片機串口的編程,。 單片機串口在使用前必須對其進行初始化。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置：如果需要串口工作于中斷方式,，則要根據(jù)需要設置USART的中斷設置,，如果工作于查詢方式，那么中斷設置就沒有必要了,。本實驗中串口設置為響應接收完成中斷,，即接收器接收到一個完整的數(shù)據(jù)幀后，將觸發(fā)一次接收完成中斷,。 3.波特率設置：也就是設置串口的數(shù)據(jù)傳輸速率,，兩個串口之間要正常通訊就必須要保證波特率相同。本實驗設置的波特率為9600,，系統(tǒng)使用內(nèi)置8MHZ時鐘源,，可以直接查表（《Atmega8原理及應用手冊》129頁）得到UBRR＝51。 4.數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)設置：本實驗設置為8位數(shù)據(jù)位＋1位停止位,。 因此,，本實驗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，并響應接收完成中斷UBRR = 51; //設置串口波特率為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AVR單片機串口的設置還不是太熟悉的話,，也可以使用ICC編譯器中的應用向?qū)е苯由纱诘南嚓P代碼,。操作方法如下： 1.在ICC中新建一個文件； 2.點擊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.點擊上面界面中的UART菜單,，出現(xiàn)下面界面,。然后按下圖選項選擇使能接收和發(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自動生成的代碼和我們自己編寫的代碼中UCSRC、UBRR,、UCSRB是不是一樣的呢,？ 通訊協(xié)議及命令(2004-10-29) 為了保證單片機和PC機的正常可靠的通訊,，避免系統(tǒng)出現(xiàn)誤動作,，我們需要制訂一個簡單的通訊協(xié)議，同時還要定義能夠讓PC和單片機理解的命令,。這里我們簡單定義如下： 1.PC機發(fā)送的繼電器控制指令采用4個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)的簡單校驗,，也就是說當單片機收到的串口數(shù)據(jù)中如果第一位是“s”第四位是“p”,，則單片機接收到的命令有效，否則指令無效,。 S1是單片機地址識別,，如果單片機接收到的S1字符等于自己的地址碼，則單片機執(zhí)行命令,，否則無效,。通過這個字符我們就可以通過一個PC機串口和多個單片機進行通訊，這種通訊方式的設置我們會在后面闡述,。S0對應繼電器編碼,，指定相應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.單片機返回給PC機的指令也同樣采用4個字符串格式S2S1S0 “t”，如“000t”,。 其中“t”為校驗碼,。S2為單片機地址碼，S1,、S0對應繼電器編碼,。返回指令用于PC機判斷單片機是否執(zhí)行了發(fā)出的指令。S1S0的二進制數(shù)據(jù)中,，每一位對應一個繼電器的狀態(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,。當后臺程序啟動后,，PC機先發(fā)送“s00t”命令，如果PC機在6秒以內(nèi)能夠收到單片機返回的繼電器狀態(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機判斷通訊正常,，可以正常使用，否則PC機提示串口通訊不正常,。 此后,，PC機還會每隔5秒鐘自動請求一次繼電器狀態(tài)，并且按鍵對繼電器進行操作以后,，控制板也會主動向PC機發(fā)送狀態(tài)字,。 4.軟件升級指令。當需要升級單片機軟件時,，PC機發(fā)送該指令讓單片機進入BOOT load程序區(qū)，準備更新軟件版本,。該指令格式為“su” S0 “p”,，S0為單片機地址碼。 當單片機進入BOOT區(qū)后,，向PC機發(fā)送S0 “upd”指令,，S0為單片機地址碼，通知PC機軟件升級已經(jīng)準備好,。然后PC機關閉串口,，提示您打開ISP下載軟件進行升級。 5.單片機復位指令,。當單片機在線升級完成以后,，PC機可以通過發(fā)送復位指令讓單片機復位重新進入應用程序區(qū)。 Atmega8的IAP應用我們將在后面進行闡述,。 后臺PC程序及使用介紹 后臺程序使用VB6.0編寫,，其中利用VB的MSComm控件完成PC和單片機的通訊。界面如下： 4.點擊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自動生成的代碼和我們自己編寫的代碼中UCSRC、UBRR,、UCSRB是不是一樣的呢,？ 通訊協(xié)議及命令(2004-10-29) 為了保證單片機和PC機的正常可靠的通訊,，避免系統(tǒng)出現(xiàn)誤動作,，我們需要制訂一個簡單的通訊協(xié)議,，同時還要定義能夠讓PC和單片機理解的命令。這里我們簡單定義如下： 1.PC機發(fā)送的繼電器控制指令采用4個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)的簡單校驗，也就是說當單片機收到的串口數(shù)據(jù)中如果第一位是“s”第四位是“p”,，則單片機接收到的命令有效,，否則指令無效。 S1是單片機地址識別,，如果單片機接收到的S1字符等于自己的地址碼,，則單片機執(zhí)行命令，否則無效,。通過這個字符我們就可以通過一個PC機串口和多個單片機進行通訊,，這種通訊方式的設置我們會在后面闡述。S0對應繼電器編碼,，指定相應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.單片機返回給PC機的指令也同樣采用4個字符串格式S2S1S0 “t”,，如“000t”。 其中“t”為校驗碼,。S2為單片機地址碼,，S1、S0對應繼電器編碼,。返回指令用于PC機判斷單片機是否執(zhí)行了發(fā)出的指令,。S1S0的二進制數(shù)據(jù)中，每一位對應一個繼電器的狀態(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,。當后臺程序啟動后,，PC機先發(fā)送“s00t”命令，如果PC機在6秒以內(nèi)能夠收到單片機返回的繼電器狀態(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機判斷通訊正常,，可以正常使用，否則PC機提示串口通訊不正常,。 此后,，PC機還會每隔5秒鐘自動請求一次繼電器狀態(tài)，并且按鍵對繼電器進行操作以后,，控制板也會主動向PC機發(fā)送狀態(tài)字,。 4.軟件升級指令,。當需要升級單片機軟件時，PC機發(fā)送該指令讓單片機進入BOOT load程序區(qū),，準備更新軟件版本,。該指令格式為“su” S0 “p”，S0為單片機地址碼,。 當單片機進入BOOT區(qū)后,，向PC機發(fā)送S0 “upd”指令，S0為單片機地址碼,，通知PC機軟件升級已經(jīng)準備好,。然后PC機關閉串口，提示您打開ISP下載軟件進行升級,。 5.單片機復位指令,。當單片機在線升級完成以后，PC機可以通過發(fā)送復位指令讓單片機復位重新進入應用程序區(qū),。 Atmega8的IAP應用我們將在后面進行闡述,。 后臺PC程序及使用介紹 后臺程序使用VB6.0編寫，其中利用VB的MSComm控件完成PC和單片機的通訊,。界面如下： 界面中的每一個小按鈕控制實驗板上的每一個LED和繼電器,。如果串口通訊正常的話，按一下,，實驗板上對應的LED將點亮繼電器吸合，再按一下,，LED又被關閉繼電器釋放,。而全開按則控制實驗板上所有的LED和繼電器開或者關。 下面的PC指令框是顯示PC機發(fā)出的每一個控制指令,，而返回結(jié)果框?qū)@示實驗板返回的執(zhí)行結(jié)果,。 最下面的軟件升級按鈕是執(zhí)行實驗板的在線升級控制。如果需要對單片機進行軟件升級,，我們這里就沒有必要再使用ISP下載程序了,。點擊軟件升級，單片機獲得升級指令后將會返回升級準備好的命令,，程序就會自動關閉串口,，然后提示你使用SL的下載軟件下載程序。 當軟件升級完畢后,，CPU是不會自動進入應用程序區(qū)的,，這是你可以復位單片機或者點擊前臺復位按鍵讓CUP自動復位進入應用程序區(qū)。 實際應用 在本實驗的實際應用中,，增加了繼電器控制電路和鍵盤電路,。既可以通過PC機來控制也可以用過按鍵來控制電器的開關 線路：gdfgdff.pdf 應用程序：fsfe.rar boot程序：dsadas.rar NIH232CP資料下載 MAX232CPE資料下載