单线模式USART通信:新版AVR系列的解决方案
"USART单线模式简介 - AN2658 - Microchip Technology Inc." 这篇应用笔记介绍了如何使用通用同步/异步收发器(USART)进行单线模式通信,特别是针对Microchip的AVR微控制器系列,包括tinyAVR 0和1系列以及megaAVR 0系列的新旧解决方案。单线模式通信是一种经济有效的通信方式,通过一根导线实现双向数据传输,降低了硬件成本。 **半双工通信**: 半双工通信是指在同一时间内只能进行单向通信的系统。在这种模式下,数据可以在两个方向上传输,但不能同时进行。例如,一根线用于发送数据,另一根线用于接收数据。这种通信方式常见于单线协议,如1-Wire,尽管该文提及的单线模式不限于1-Wire协议。 **漏极开路**: 在单线通信中,漏极开路(Open-Drain)或集电极开路(Open-Collector)电路是必需的,因为它们允许通过共享的信号线实现多个设备的连接。这些类型的电路没有内部驱动器,需要外部上拉电阻来建立高电平状态。当器件想要发送低电平时,它会将漏极或集电极开路,使得线路电压下降;当器件不发送数据时,线路保持高阻态,由上拉电阻维持高电平。 **旧版AVR解决方案**: 在旧版AVR器件中,实现单线通信通常需要额外的外部元件,并使用两个引脚:一个用于发送,另一个用于接收。此外,还需要对硬件进行特殊配置,如位拆裂(bit-banging)技术,即通过软件模拟USART功能。 **新款AVR单线模式**: 新款tinyAVR 0和1系列以及megaAVR 0系列微控制器提供了内置的单线模式支持,仅需一个引脚即可实现半双工通信,省去了外部元件和额外引脚的需求。这种新方案简化了硬件设计,降低了系统复杂性。 **协议实现**: 文中详细描述了新旧版本AVR如何通过USART实现单线协议,包括发送和接收的控制逻辑、时序和电气特性。新版本的AVR微控制器通过特定的寄存器配置和操作模式设置,可以方便地切换到单线模式。 **代码示例**: 应用笔记提供了针对新款tinyAVR 0和1系列以及megaAVR 0系列的代码示例,帮助开发人员理解和实现单线通信功能。 总结来说,这篇文档深入浅出地探讨了单线通信的基本概念,解释了为何需要漏极开路电路,展示了旧版和新版AVR微控制器在单线模式下的不同实现方法,并提供了实用的代码示例,是理解并实现AVR单线模式通信的重要参考资料。
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