ATmega16单片机USART串口通信实战：自发自收LED显示

"该资源提供了一个基于ATmega16单片机的USART串口通信测试程序，由赵国朋编写，用于实现单片机通过串行端口（USART）发送和接收数据。程序通过将TXD和RXD引脚短接，实现自发自收，数据经过PC口送到LED数码管显示。硬件配置包括8MHz晶振，MCU的PC口连接到共阴极数码管，以及TXD和RXD的内部连接。波特率设定为9600bps。程序还包括了中断服务例程以处理USART接收中断。" 在ATmega16单片机中，USART（通用同步/异步收发传输器）是一种非常重要的通信接口，它允许设备与其他设备进行全双工串行通信。在这个测试程序中，USART被配置为异步模式，这意味着数据传输不依赖于任何外部时钟信号，而是通过在数据帧之间插入特定数量的停止位来同步。 首先，程序定义了所需的波特率。在本例中，波特率设置为9600bps，意味着每秒可以传输9600个比特。为了计算适当的USART控制寄存器设置，程序使用了以下公式： \[ \text{BAUD_SETTING} = \frac{\text{CRYSTAL}}{16 \times \text{BAUD}} - 1 \] 其中，CRYSTAL是系统时钟频率，BAUD是目标波特率。BAUD_SETTING的高8位和低8位分别存储在UCSRA的UBRRH和UBRRL寄存器中。 在硬件接口部分，晶振为8MHz，这意味着单片机的主时钟频率为8MHz。PC口连接到共阴极数码管，允许数据通过数码管显示。同时，TXD和RXD引脚被短接，这样发送出去的数据可以通过RXD引脚重新接收，形成一个简单的回环测试。 在软件层面，USART的中断服务例程（USART_Rx_Isr）被定义，当数据接收寄存器（UDR）为空时（DATA_REGISTER_EMPTY标志被置位），中断服务例程会被调用。这个中断服务例程处理接收到的数据，并可能将其显示在数码管上。 最后，程序中还包含了一个字符数组`Duan_table`，用于将接收到的ASCII码转换为数码管显示所需的段码。这使得接收到的数据能够正确地在LED数码管上显示出来。 这个测试程序为理解和调试ATmega16的USART功能提供了一个基础平台，同时也展示了如何通过串口实现数据的发送、接收以及在硬件上的实时显示。