AVR单片机串口通讯详解及波特率设置

"这篇文章主要介绍了AVR单片机的串口通讯原理和配置方法，包括波特率、帧格式、寄存器配置以及相关的中断处理。此外，还提及了RS232标准和在工业设计中的应用。" 在AVR单片机中，串口通讯是一个重要的通信方式，尤其在嵌入式系统中广泛使用。本文首先解释了波特率的概念，AVR单片机的UART（通用异步接收/发送）模块拥有独立的波特率发生器，不同于51单片机需要借助定时器来设定。波特率计算可以通过专门的工具如IccAVR进行配置。此外，AVR支持多种工作模式，其中异步正常模式是最常见的选择。 接着，文章提到了串口的帧格式，包括起始位、数据位（5-9位可选）、校验位（可选）和停止位（1或2位）。在空闲状态下，通讯电路通常保持高电平。 在硬件资源部分，作者强调了寄存器的作用。数据寄存器UDR用于接收和发送数据，当数据寄存器为空时才能进行新的数据发送。控制和状态寄存器UCSRA和UCSRB则用来设置中断允许，并控制RXEN和TXEN以启用或禁用接收和发送功能。RXB8和TXB8用于控制数据位的第八位。UCSRC寄存器与UXSZ2配合设置数据位数，而UBRRH和UBRRL则用于设置波特率，其中UBRRH的高4位需配合URSEL进行设置。 在实际操作中，初始化串口通讯时应关闭全局中断，并确保在发送数据前清零TXC标志位。将数据放入UDR寄存器，等待发送。中断管理方面，通常在允许中断后需要持续提供数据，否则可能触发不必要的中断，可通过设置TXEN来控制发送状态。 文章还简要介绍了串行总线标准RS232，这是一个9针D型接口标准，其电压范围为-25V至+25V，需要电平转换电路如MAX232来进行TTL和RS232电平之间的转换。在工业设计中，串口通讯由于其简单性和可靠性，常常被应用于各种设备间的数据交换。 理解AVR单片机的串口通讯涉及到对波特率计算、帧格式配置、寄存器管理及中断处理等多个方面的知识。通过实际编程练习，开发者可以更好地掌握这些概念并应用到实际项目中。