atmega128单片机的串口通讯程序

ATmega128单片机是Atmel公司生产的高级RISC结构微控制器，以其丰富的功能集、高性价比和低功耗而广泛应用于嵌入式系统设计。在许多应用中，串口通讯是不可或缺的一部分，它使得单片机能够与PC、其他微控制器或外围设备进行数据交换。本篇文章将详细介绍如何在ATmega124单片机上实现串口通信程序，并以`myusart`为例来阐述具体实现步骤。 串口通信，也称为UART（通用异步收发传输器），是一种简单的串行通信协议，它允许设备之间以较低的数据速率进行双向通信。ATmega128内建有硬件UART，使得串口通信的实现变得相对简单。以下是实现串口通信的基本步骤： 1. **配置时钟和波特率**：我们需要设置单片机的系统时钟，这通常通过改变振荡器设置完成。ATmega128支持多种时钟源，如内部RC振荡器、外部晶体振荡器等。接着，根据应用需求设置波特率，这涉及到UCSRA、UCSRC和UBRRH/UBRRL寄存器。例如，通过设置UBRR寄存器可以确定数据传输的速度，如9600波特。 2. **选择工作模式**：UART支持几种工作模式，包括异步、同步和多机模式。在大多数应用中，我们使用的是异步模式，这种模式下数据帧由起始位、数据位（通常为8位）、奇偶校验位（可选）和停止位组成。 3. **设置数据方向和中断**：UCSRB寄存器用于控制数据传输的方向和中断请求。RXEN和TXEN位分别开启接收和发送，而RI、TXC和RXC位则用于中断请求。启用适当的中断标志，可以使单片机在数据接收或发送完成后执行特定操作。 4. **编写发送和接收函数**：`myusart`程序中的核心部分是发送和接收函数。发送函数一般使用`UDR`寄存器，当该寄存器为空时，写入的数据会被自动发送出去。接收函数则需要监控RI中断标志，当有新数据到达时，可以从UDR寄存器读取。 5. **错误检测和处理**：在串口通信中，数据可能会因噪声或其他干扰而出现错误。通过奇偶校验位，我们可以检测并处理这些错误。此外，还可以设置超时机制，防止因为长时间无数据而阻塞程序。 6. **示例代码**： ```c #include <avr/io.h> #include <util/delay.h> void usart_init(uint32_t baudrate) { // 配置时钟和波特率 UBRR0H = (baudrate>>8); UBRR0L = baudrate; UCSR0B = (1<<TXEN0) | (1<<RXEN0); // 开启发送和接收 UCSR0C = (1<<UCSZ01) | (1<<UCSZ00); // 8位数据格式 } void usart_putchar(char c) { while(!(UCSR0A & (1<<UDRE0))); // 等待空闲 UDR0 = c; // 写入数据到UDR } char usart_getchar(void) { while(!(UCSR0A & (1<<RXC0))); // 等待数据 return UDR0; // 读取数据 } int main(void) { usart_init(9600); // 初始化串口，波特率为9600 while(1) { char received = usart_getchar(); // 接收字符 usart_putchar(received); // 反馈接收到的字符 } } ``` 以上代码展示了如何初始化串口、发送和接收字符。实际项目中，你可能需要根据具体需求扩展这些基本功能，例如添加错误处理、数据包解析等功能。 ATmega128的串口通信是一个关键的通信接口，通过正确配置和编程，我们可以实现与外部设备的有效数据交互。在`myusart`程序中，你将学习到如何初始化串口、发送和接收数据，这是实现任何串口通信应用的基础。在实际开发中，你需要根据项目需求调整波特率、数据格式和错误处理策略，以确保通信的稳定性和可靠性。