MCU串口中断接收通信实验:控制小灯
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更新于2024-09-10
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“串口中断接收通信实验,涉及MCU的异步串行通信SCI的工作原理和编程方法,通过实验实现PC机与实验箱间的串口通信,控制实验箱小灯的状态。”
在本次“串口中断接收通信实验”中,主要目标是理解和掌握微控制器单元(MCU)的异步串行通信(SCI)机制,以及如何编写相关程序来实现数据的发送和接收。实验分为两部分,首先是不使用中断的方式控制实验箱的小灯,然后引入中断接收以提高通信效率。
1. **异步串行通信SCI**:
异步串行通信是一种常见的数据传输方式,它允许数据逐位发送和接收,每个数据位之间由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等组成。SCI是许多微控制器中集成的串行通信接口,它允许MCU与其他设备进行全双工通信,通常以固定波特率进行数据传输。
2. **不使用中断的通信**:
在实验的第一阶段,程序首先初始化串口,设置波特率和发送“HelloUart”消息作为验证通信通道。接着,通过读取串口接收到的数据,并根据接收到的“0”或“1”控制小灯的亮灭。这种方式需要不断轮询串口,以检查是否有新数据到来,效率较低。
3. **使用中断接收**:
实验的第二阶段,引入中断机制来提升通信效率。当有新的数据到达时,串口会触发中断,MCU随即响应中断服务程序,处理接收到的数据。这样,MCU可以将大部分时间用于其他任务,只有在数据真正到来时才执行处理,提高了系统的实时性。不过,实验代码中并未展示中断接收的具体实现,通常需要设置串口接收中断标志,编写中断服务程序,以及启用串口中断。
4. **硬件设计**:
实验中提到小灯通过B口的9号引脚与实验箱接口相连,连接图未给出。实验箱的硬件设计包括正确连接SCI接口,确保串口能够正常收发数据,以及正确连接小灯的电路,以便根据接收到的指令控制小灯状态。
5. **软件设计**:
C语言编程是实现SCI通信的主要手段,`uart_init()`函数用于初始化串口,设置波特率等参数;`uart_send_string()`函数则用于发送字符串。实验中未提供中断服务程序的代码,但一般会包含读取串口接收缓冲区数据、更新状态变量、处理接收到的数据等功能。
通过这个实验,学生不仅可以理解SCI通信的基本原理,还能实际操作,掌握SCI通信编程的方法,为后续更复杂的嵌入式系统设计打下基础。同时,实验也强调了中断在实时系统中的重要性,以及如何通过中断优化系统性能。
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