串口通信详解：UART控制寄存器UCONn位功能与通信模式

"UART控制寄存器UCONn的位功能详解" 串口通信是一种广泛应用于嵌入式系统和计算机通信的技术，它通过一条数据线实现数据的双向传输。在串口通信中，UART（通用异步收发传输器）是关键组件，负责将并行数据转换为串行数据，反之亦然。本文将深入探讨UART控制寄存器UCONn的位功能，以及串行通信的基本理论。 首先，让我们了解UART控制寄存器UCONn中的各个位功能： 1. **波特率时钟选择**：这个位[10]用于选择波特率的时钟源。当设置为0时，使用内部的PCLK时钟，计算公式为UBRDIVn = (int)(PCLK / (bps * 16)) - 1；如果设置为1，使用外部的UEXTCLK时钟，公式变为UBRDIVn = (int)(UEXTCLK / (bps * 16)) - 1。这里的bps表示每秒位数，即波特率。 2. **发送中断请求类型选择**：位[9]决定了发送中断请求是基于脉冲还是电平。0表示脉冲触发，1表示电平触发。 3. **接收中断请求类型选择**：位[8]对应于接收中断请求。0表示脉冲触发中断，1表示电平触发中断。 4. **Rx超时中断使能控制**：位[7]用于启用或禁用接收超时中断。当设置为1时，若在设定时间内未接收到新的数据，系统会触发中断。 5. **接收错误状态中断使能控制**：位[6]控制接收错误状态中断。设置为1则允许在检测到接收错误时触发中断，如奇偶校验错误或帧错误。 6. **回送模式选择**：位[5]是回送模式开关。在回送模式下，UART将发送出去的数据立即返回给自己，这在测试和调试时非常有用。0表示正常模式，1表示回送模式。 7. **保留位**：位[4]是保留位，不应被修改，通常用于未来的硬件扩展。 串行通信的基本理论包括以下几个方面： - **串行接口基本原理与结构**：串行接口通过单一或少数几条数据线进行数据传输，相比并行通信，减少了线路数量，降低了成本。常见的串行接口标准有RS-232，它定义了电气特性、信号线功能和通信协议。 - **串行通信模式**：包括单工、半双工和全双工。单工只能单向传输，半双工允许双向但非同时，全双工则支持双向同时传输。 - **串行通信方式**：分为同步通信和异步通信。同步通信通常用于高速数据传输，所有数据按照固定的时间间隔传输；异步通信则以帧为单位，包含起始位、数据位、校验位和停止位，允许不同帧之间的传输时间间隔不一致。 - **异步通信的特征**：异步通信允许数据帧间的自由间隔，但每个帧内的位间隔是固定的。常用的字符格式遵循ASCII码，包含起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。波特率是衡量数据传输速度的指标，通常有多种预设值，如1200、9600、115200等。校验位用于检测传输错误，可以是奇校验、偶校验或无校验。 在实际应用中，理解并正确配置UART控制寄存器对于实现可靠的串行通信至关重要。通过调整UCONn寄存器的位设置，可以控制波特率、中断行为、错误检测以及回送模式，从而满足不同应用场景的需求。