AVR单片机ATmega128串口通信详解

"ATmega128串口学习" 在深入学习ATmega128的串口通信之前，首先要理解UART（通用异步收发传输器）的基本概念。UART是一种常见的串行通信接口，用于设备间的双向通信。在ATmega128单片机中，UART提供了异步传输的能力，使得数据可以在两个设备之间以特定的波特率进行交换。 **波特率**是衡量数据传输速率的指标，表示每秒传输的位数。在ATmega128中，它有一个独立的波特率发生器，不同于51单片机需要依赖定时器来设定。这使得波特率的计算更为精确，同时也节省了定时器资源。计算波特率通常涉及晶振频率和分频系数，而通过IccAVR这样的配置工具可以直接生成相应的值。 **帧格式**定义了数据传输的结构，包括起始位、数据位、校验位（可选）和停止位。ATmega128支持的帧格式是：1个起始位，5到9位的数据位，可选的校验位，以及1或2个停止位。当没有数据传输时，通讯电路处于空闲状态，此时线路通常为高电平。 接下来，我们探讨一下实现串口通信的关键硬件资源——**寄存器**。 1. **数据寄存器UDR**：分为接收寄存器RXB和发送寄存器TXB，虽然它们在地址上是相同的，但在实际操作中，系统会自动控制数据的读写。只有当数据寄存器为空时，才能进行新的数据发送；否则，新数据会被忽略。一旦数据被写入，它会被移入移位寄存器并通过TXD引脚逐位发送。 2. **控制和状态寄存器UCSRA**：包含多个标志位，如接收完成（RXC）、发送完成（TXC）、数据为空（UDRE）等，用于监控串口的状态。还有帧错误（FE）、数据校验错误（DOR）等，用于检测通信过程中的错误。 3. **UCSRB寄存器**：用于设置中断允许（如RXCIETXCIE等）和控制位，如接受第9位（RXB8/TXB8）的设置，以及接收（RXEN）和发送（TXEN）的启用。这些设置会影响数据的接收和发送。 4. **UCSRC寄存器**：用于选择工作模式、校验方式、停止位和数据位数。例如，通过UPM0和UPM1设置奇偶校验，通过UCSZ0和UCSZ1设置数据位数，通过USBS设置停止位数。 5. **波特率寄存器UBRRL和UBRRH**：共同确定波特率。UBRRL存储低8位，UBRRH存储高4位。写入UBRRH时需注意URSEL的设置，以确保正确写入波特率值。 在实际应用中，初始化串口通信通常涉及设置波特率、帧格式、中断和使能发送/接收。一个简单的初始化步骤可能包括关闭全局中断，然后设置UCSRC、UCSRB和UBRRH/UBRRL寄存器。之后，就可以开始发送和接收数据，并根据需要处理状态寄存器中的标志位以响应中断事件。 在实际编程中，通过实验和编写代码来熟悉这些寄存器的操作是非常重要的。这将帮助你理解和掌握ATmega128的串口通信机制，从而能够灵活地实现各种串行通信任务。