AVR单片机USART异步串行通信实验详解

本篇文档主要介绍了AVR单片机异步串行通信（USART）实验，针对ATmega16单片机进行详细讲解。实验旨在通过实践加深理解串行通信在嵌入式系统中的应用，重点包括以下几个方面： 1. **背景与趋势**：实验基于LT_Mini_M16平台，展示了从并行接口向串行接口转变的重要性，强调了串行外围总线接口如USART、SPI、TWI/I2C和1-Wire在简化硬件设计、减少I/O资源占用方面的优势，但同时也指出这要求开发者具备良好的协议理解和软件设计能力。 2. **实验目标**：通过实例，学习者将掌握单片机串口功能、串口通信与RS-232接口、电平转换电路设计以及单片机串口编程的基础知识。具体目标包括： - **单片机串口功能**：理解串口在数据传输中的作用，特别是全双工通信的能力。 - **串口通信接口**：掌握异步通信（UART）工作原理和与外部设备的连接方式。 - **电平转换电路设计**：学会如何设计和实现将单片机串口信号转换为适合RS-232标准的电平。 - **编程实践**：学会配置ATmega16单片机的串口寄存器，编写简单的串口发送一个字节的程序。 3. **实验结构**：实验分为三个部分： - **单片机系统**：使用ATmega16的USART进行单字节发送，实际操作中涉及硬件连接和软件设置。 - **外围电路**：包括RS232电平转换电路，确保数据能在不同电平标准间顺畅传输，以及DB9串行接口插座的连接。 - **软件程序**：编写并理解USART通信协议的程序实现，包括初始化、数据发送、中断处理等步骤。 4. **学习成果**：通过本实验，参与者不仅能够提升硬件设计技能，还能够增强软件编程能力，为后续处理更复杂的串行通信项目打下坚实基础。 这个实验提供了实践操作的机会，让学生在实际应用中深入理解AVR单片机的异步串行通信，同时锻炼了他们的硬件连接、协议理解和编程技巧。