PIC18FXX8单片机通用同步异步收发器的编程应用

时间:2023年02月08日

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来源:非自然深海水母

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下面小编给大家整理的PIC18FXX8单片机通用同步异步收发器的编程应用,本文共7篇,欢迎阅读与借鉴!本文原稿由网友“非自然深海水母”提供。

篇1:PIC18FXX8单片机通用同步异步收发器的编程应用

通用同步/异步收发器(USART)模块是由PIC18FXX8内的三个串行I/O模块组成的器件之一(USART也叫串行通信接口即SCI),可以配置为全双工异步方式、半双工同步主控方式、半双工同步从动方式三种工作方式。

TXSTA是PIC18FXX8单片机串行通信发送状态和控制寄存器,RCSTA是接收状态和控制寄存器。由于在实际工程中,异步方式用得最多,这里仅介绍异步工作方式,其它方式可参阅相关资料。

1.1 USART 异步工作方式

在异步工作方式下,串行通信接口USART采用标准的不归零(NRZ)格式(1位起始位、8位或9位数据位和一位停止位),最常用的.数据位是8位。片内提供的8位波特率发生器BRG可用来自振荡器时钟信号产生标准的波特率频率。通过对SYNC位(在TXSTA寄存器中)清零,可选择USART异步工作方式。

1.2 USART波特率发生器(BRG)

USART带有一个8位的波特率发生器(BRG),这个BRG支持USRAT的同步方式和异步方式。用SPBRG寄存器控制一个独立的8位定时器的周期。在异步方式下,BRGH位(控制寄存器TXSTA的)也被用来控制波特率。在同步方式下,用不到BRGH位。表1给出了在主控方式下(内部时钟)不同USART工作方式时的波特率计算式。

表1  主控方式下的波特率计算式

SYNC

BRGH=0(低速)

BRGH=1(高速)

0

(异步)波特率=FOSC/[64(X+1)]

波特率 = FOSC/[16(X+1)]

1

(同步)波特率=FOSC/[4(X+1)]

1.3 USART 异步工作方式配置

下面是串行通信异步工作方式配置步骤(顺序可以改变):

(1)配置发送状态和控制寄存器TXSTA;

(2)配置接收状态和控制寄存器RCSTA;

(3)配置RX(RC7引脚)、TX(RC6引脚)分别为输入和输出方式;

(4)通过设定的通信波特率配置SPBRG寄存器,计算公式参见表1;

(5)设置串行通信接收或发送中断是否使能;

(6)清串行通信接收或发送中断标志;

(7)设置串行通信接收中断或发送中断的优先级是高或低优先级中断方式,PIC18单片机默认情况下是高优先级中断,若是低优先级中断,则必须进行设置;

(8)设置串行通信接收和发送数据是否允许。

若用到了中断功能,还需设置总中断和外围中断使能,以开放未屏蔽的中断。

2 USART接口硬件电路

利用PC机配置的串行口,可以很方便地实现PC机与PIC18单片机的串行数据通信。PC机与PIC单片机USART连接最简单的是三线方式。由于PIC单片机输入、输出电平为TTL电平,而RS-232C PC机配置的是RS-232C标准串行接口,二者电气规范不一致,因此要完成PC机与微控制器的串行数据通信,必须进行电平转换。图1为PIC18F458单片机的RS-232电平转换电路。图中MAX232(或MAX202)将PIC18单片机TX输出的TTL电平信号转换为RS-232C电平,输入到PC机,并将PC机输出的RS232C电平信号转换为TTL电平输出到PIC微控制器的RX引脚。J9和PC机的连接方式见RS-232标准,与单片机相接的D型头(J9)的2脚(PIC接收信号)与接PC机D型头的3脚(PC机发送信号)相连,与单片机相接的D型头(J9)的3脚(PIC发送信号)与接PC机D型头的2脚(PC机接收信号)相连,二者的5脚与5脚相连(地相连)。PC机串口数据的发送和接收显示均可采用各种串口调试软件,我们使用的是串口调试助手V2.2(或V2.1、V2.0均可),在网上可以下载该调试软件,该软件操作简单,这里不作介绍。

3 USART异步工作方式编程

串行通信的接收有查询和中断2种方式,在实际应用中,一般不采用查询接收数据,常用的是中断接收数据。发送有中断发送和非中断发送,在下面的例程中我们采用了中断接收数据,发送数据采用中断方式还是非中断方式可以在程序中通过对发送方式标志Send_Mode(不为0,中断方式发送;=0,非中断方式发送)进行设置实现。

在PIC单片机发送数据时,发送中断标志TXIF不能用软件清0,只有当新的发送数据送入发送数据寄存器TXREG后,TXIF位才能被硬件复位,因此在程序中清该标志是无效的。采用中断发送数据的方法是:在主程序中启动发送一串数据的第一个数据,然后利用发送完成中断启动下一个数据发送,当一串数据发送后,不再发送数据,但有发送完成中断标志,程序还要进入一次中断,这最后一次中断对数据发送是无用的,必须将该标志清0,采用的方法是禁止发送使能(TXEN=0)而引起发送被终止或对发送器复位。

下面是一个用串行通信进行接收和发送数据的例程,程序实现功能:PIC18单片机接收到PC机下发的8个数据后,将收到的8个数据以中断或非中断发送方式返送回PC机。

#include “pic18.h”    /* PIC18系列的头文件 */

unsigned char receive232[8];  /* 接收数据数组 */

unsigned char send232[8];  /* 发送数据数组 */

unsigned char receive_count=0; /* 接收数据个数计数 */

unsigned char send_count=0;  /* 发送数据个数计数 */

unsigned char *pointer;   /* 发送数据指针 */

unsigned char i;    /* 程序中用到的循环变量 */

unsigned char SciReceiveFlag; /* =1,接收到8个数据 */

unsigned char Send_Mode=0;  /* 不为0,中断方式发送;=0,非中断方式发送 */

void sciinitial           /* 串行通讯初始化子程序 */

{

TXSTA=0x04;    /* 选择异步高速方式传输8位数据 */

RCSTA=0x80;    /* 允许串行口工作使能 */

TRISC=TRISC|0X80;  /* :将RC7(RX)设置为输入方式 */

TRISC=TRISC&0Xbf;  /* RC6(TX)设置为输出 */

SPBRG=25;    /* 4M晶振且波特率为9600时,SPBRG设置值为25 */

PIR1=0x00;    /* 清中断标志 */

PIE1=PIE1|0x20;   /* 允许串行通讯接口接收中断使能 */

RCIP=0;     /* 设置SCI接收中断为低优先级中断  */

CREN=1;     /* 允许串口连续接收数据 */

if(0==Send_Mode) TXEN=1; /* Send_Mode=0,非中断方式发送,串口发送数据使能 */

else      /* Send_Mode=1,中断方式发送 */

{

PIE1=PIE1|0x10;  /* 允许中断发送 */

TXIP=0;    /* 发送低优先级中断 */

}

}

void interrupt low_priority LOW_ISR()  /* 低优先级中断子程序 */

{

if(RCIF==1)       /* RS232接收中断 */

{

RCIF=0;       /* 清中断标志 */

receive232[receive_count]=RCREG; /* 接收数据并存储 */

send232[receive_count]=RCREG;      /* 接收数据存放到发送缓冲数组 */

receive_count++;     /* 接收计数器加1 */

if(receive_count>7)     /* 如果已经接收到8个数据 */

{

receive_count=0;    /* 接收计数器清0 */

SciReceiveFlag=1;    /* 置接收到8个数据标志 */

}

}

else if((0!=Send_Mode)&&(TXIF==1))  /* 中断发送数据方式且为发送中断 */

{

if(send_count>7)     /* 已经发送完8个数 */

{

TXEN=0;      /* 发送不使能 */

return;

}

else

{

send_count++;     /* 发送计数器加1 */

TXREG=*pointer++;   /* 发送当前应发送数据,发送指针加1 */

}

}

}

main()                                /* 主程序 */

{

INTCON=0x00;      /* 关总中断 */

ADCON1=0X07;      /* 设置数字输入输出口,不用作模拟口 */

PIE1=0;        /* PIE1 的中断不使能 */

PIE2=0;        /* PIE2 的中断不使能 */

PIE3=0;        /* PIE3 的中断不使能 */

Send_Mode=1;       /* Send_Mode不为0,中断方式发送数据;

Send_Mode =0,非中断方式发送数据 */

sciinitial();       /* 串行通讯初始化子程序 */

IPEN=1;        /* 使能中断高低优先级 */

INTCON=INTCON|0xc0;    /* 开总中断、开外围接口中断 */

while(1)

{

if(1==SciReceiveFlag)    /* 是否接收到8个通信数据 */

{

SciReceiveFlag=0;    /* 清接收到8个通信数据标志 */

if(0!=Send_Mode)       /* Send_Mode不为0,中断方式发送 */

{

send_count=0;    /* 发送数据计数清0 */

pointer=&send232[0];  /* 发送指针指向发送数据数组首地址 */

TXREG=*pointer++;  /* 发送第一个数据后,将发送指针加1 */

TXEN=1;     /* 使能发送 */

}

else        /* Send_Mode =0,非中断方式发送数据 */

{

pointer=&send232[0];  /* 发送指针指向发送数据数组首地址 */

for(i=0;i<8;i++)

{

TXREG=*pointer++; /* 发送数据后,将发送指针加1 */

while(1)    /* 等待发送完成 */

{

if(TXIF==1) break; /* 等待发送完成 */

}

}

}

}

}

}

参考文献

[1] Microchip Technology Inc. PIC18FXX8 Data Sheet..

篇2:PIC18FXX8单片机通用同步异步收发器的编程应用

摘  要:本文介绍了Microchip公司推出的PIC18FXX8单片机通用同步异步收发器USART(串行通信接口)的相关内容,给出了单片机该模块的接口电路和C语言应用编程。

关键词:PIC18FXX8,串行通信

0 引言

PIC18Fxx8单片机是美国微芯公司推出的16位RISC指令集的高级产品,由于芯片内含有A/D、内部E2PROM存储器、I2C和SPI接口、CAN接口、同步/异步串行通信(USART)接口等强大的功能,具有很好的应用前景。但是,目前介绍其应用和以C语言编程的中文参考资料很少。本文将探讨该型单片机异步串行通信的编程应用,程序用HI-TECH PICC-18 C语言编写,并在重庆大学-美国微芯公司PIC单片机实验室的`PIC18F458实验板上通过。

篇3:PIC18FXX8单片机通用同步异步收发器的编程应用

通用同步/异步收发器(USART)模块是由PIC18FXX8内的三个串行I/O模块组成的器件之一(USART也叫串行通信接口即SCI),可以配置为全双工异步方式、半双工同步主控方式、半双工同步从动方式三种工作方式。

TXSTA是PIC18FXX8单片机串行通信发送状态和控制寄存器,RCSTA是接收状态和控制寄存器。由于在实际工程中,异步方式用得最多,这里仅介绍异步工作方式,其它方式可参阅相关资料。

1.1 USART 异步工作方式

在异步工作方式下,串行通信接口USART采用标准的不归零(NRZ)格式(1位起始位、8位或9位数据位和一位停止位),最常用的数据位是8位。片内提供的8位波特率发生器BRG可用来自振荡器时钟信号产生标准的波特率频率。通过对SYNC位(在TXSTA寄存器中)清零,可选择USART异步工作方式。

1.2 USART波特率发生器(BRG)

USART带有一个8位的波特率发生器(BRG),这个BRG支持USRAT的同步方式和异步方式。用SPBRG寄存器控制一个独立的8位定时器的周期。在异步方式下,BRGH位(控制寄存器TXSTA的)也被用来控制波特率。在同步方式下,用不到BRGH位。表1给出了在主控方式下(内部时钟)不同USART工作方式时的波特率计算式。

表1  主控方式下的波特率计算式

SYNC

BRGH=0(低速)

[1] [2] [3] [4] [5] [6]

篇4:单片机编程心得体会

1. 无论什么时候我们都要以实际应用的角度去考虑程序的编写。

2. 无论什么时候都不要让CPU白白浪费等待,尤其是延时(超过1MS)这样的地方。

3.设计相应驱动电路时候,应该仔细阅读芯片的数据手册,了解每个引脚的驱动能力,以及整个芯片的驱动能力。

4.最重要的是,如何去释放CPU(如果是led每500ms闪烁一次,那么可以设置1ms为基准,定时器定时1ms后,进入相应操作使计数加1,判断达到500时,进入led,这些函数执行的时间是相当短的,如果主程序中还有其他函数,则CPU会顺次往下执行,对于其它函数(有的话)也要采取相同的措施,保证其不堵塞CPU,若全部基于这种方法执行,我们的小系统依旧可以保证多个任务(多个函数)同时进行,系统的实时性得到了一定的保证。

),这是写出合格程序的基础。

5.数码管显示,动态显示的亮度比静态显示要差一点,所以在限流电阻时应略小于静态显示电路中,动态扫描显示刷新频率最好大于50HZ,即每显示一轮的时间不超过20ms,每个数码管显示的时间不能太长也不能太短,时间太长会影响刷新率,导致总体显示呈现闪烁的现象,时间太短发光二级管的电流导通时间也就短,会影响总体的显示亮度,一般控制在1ms左右最佳。

6.模块化编程,初学单片机的'时候(开始是C语言),是接触一些芯片实现独立的功能,如DS1302,DS18B20等,程序也不会很大,所以所有的程序都放在一个文件里面。

随着学习的逐步深入,程序也愈来愈大,这给调试带来了一定的困难,后来了解了模块化编程这个概念,运用之后大大地改善了程序的可读性和可移植性。

下面简单的介绍

C语言源文件*.c 稍微比较大的设计都会涉及到众多模块,我们可以被各自独立的模块封装到不同的*.c源文件中,该文件中定义模块函数,申明部分一般不放入

C语言头文件*.h 把各个模块的的申明文件(说模块的接口比较合适),放在相应的*.h头文件中,相应的模块对应相应的.h头文件.形如

#ifndef __DS1302_H__

#define __DS1302_H__

/*模块ds1302.c文件中函数等的申明文件*/

#endif

//上面几个条件编译和宏定义是为了防止重复包含

这样我们就把各个模块的接口函数都引出到各自的头文件中,然后在主程序中调用这些模块的*.h头文件即可。

这点和C++中的类很像。

在数据类型定义的时候,有时候用typedef会取得很好的效果。

说到模块化编程,以前曾看过不少大虾的例子,他们的源文件和输出下载文件是放在项目文件夹下地不同文件夹中,如源文件放在src文件夹中,输出*.hex放在output文件夹中,这样整个项目就更显得清晰明了。

7.多任务程序,这个概念在前面也有提到,就是充分地利用CPU来实现多任务的前后台操作,相当于自己用程序构造一个基于前后台的多任务操作系统,换句话说就是通过定时器中断合理地分配CPU资源来响应不同的任务。

多个任务需要CPU关照的频度不一样,我们选择最快的那个频度来作为定时器的节拍(通常为最小公倍数,这样方便定时器分配),然后通过定时器分频,即满足各个任务的响应节拍。

比如任务A频度为50HZ,任务B为40HZ,这样我们就可以去定时器中断节拍为200HZ,每个任务设定一个节拍控制计数器C,当C计数4次时,任务切换到A,计数到5次切换B……

void Time

...

篇5:单片机编程心得体会

以下是笔者在C51编程过程中的一点心得体会。

1.尽量使用短的数据类型。

如uchar、bit、uint,有时需要对uchar数据类型进行按位访问,可将其定义在bdam区间。

慎重使用float数据类型,有时它可以转化成int数据类型来代用。

2.熟练指针的使用。

例如Uint是由双字节拼接而成,有时用来存放16位地址。

获取其高八位和低八位地址的方法为:只要用uchar *p;p=&int0,则*p表示其高八位,*(++p)表示其低八位,非常方便。

3.使用自加、自减的方法为:a++;a-,它会调用INC、DEC指令,效率远比a=a+1;a=a-l高。

4.循环:使用uchar。

a;for(a=1;a<:8;a++)…时,条件a<=8编译后代码比较繁琐,一可用for(a=8;a;a~)…来代替,充分利用单片机的为零跳转指令。

同样,在do{…}while()中也适用。

5. 当多个条件判别时,if(A&&B&&C&&D),只要第一个条件A不符合,程序是不管后面的条件的,所以可把最可能出错的条件排在前面处理。

6.子程序的参量。

调用子程序时若带参量,程序会开辟存储空间(如Rn)来存放参量,这个空间是可以充分利用的。

如延时子程序void delay(uehar time){while(time一);J,可以延时相当短的时间。

7.空指令NOP在C中用_nop一0实现,定义在中。

8.求余运算“%”操作是调用子程序来完成的,效率低。

如果是求2的n次方的余数,可使用位操作来代替。

如:a=a%8可改用8=a&7,效率明显提高。

同样2xN的乘除运算可用移位来实现。

如:a=a*2;b=h/2可改为a=a《l;b=b》l。

9.使用结构体类型数组时,在查找第n个值时要利用乘法指令(序号乘以类型宽度),当程序高速运行时,可能会影响其速度。

10.Keil的软件调试非常有用。

笔者常将编译后的程序与C源程序对照,查看汇编代码、检查不恰当之处。

有时还可用来计算子程序执行时间(在确定精确延时程序参数时非常有用)。

篇6:同步传输与异步传输

OSI物理层中涉及到了位同步的问题,物理层中的信号都是以位,即比特流来传输的,所以要求的同步系统自然就是位同步系统了,一般情况下也就是这两种类型:异步位传输系统和同步位传输系统。

异步位系统是面向字符来传输信息的,也就是我们一般情况下的一个字符,8位,1bit,当然了传输的时候还要加上起始位和结束位,没有这两位接收方就不知道什么时候开始接收数据什么时候结束了。如此一来字符与字符之间就不是连着的,打个比喻,就像秋天的叶子一样,一片一片往下落。发送方和接收方不要求同步,就是说你想什么时候落就什么时候落,我都接着,用不着先通知我。

对应的同步位系统就不同了,他要求发送方与接收方严格的同步。这个同步是嘛意思呢,这里我们要提到一个概念,波特率。

波特率是指线路状态更改的次数,只有每个信号符合所传输数据的一位时,才等于每秒位数。(具体的解释学术定义可以上百度找)简单点说就是两台计算机之间要通信,则他们俩的猫必须要使用相同的波特率进行操作,

一个数据能够被正确的接受,那么它自身的波特率必须要和计算机的时钟要吻合。比方说一个字符一共8秒,每位一秒,如果一个机器想正确完整的接收这个字符,那么他的时钟就必须与这个波特率一致,快了倒还好说,慢了肯定不行,对吧,丢失了数据位。这里的这个概念在学习配置路由器的时候会碰到,即给DCE设备设置时钟速率。

接着说。同步位系统传输的什么呢,不是字符,是字符组合,也就是帧,我们在OSI数据链路层可以学习到。帧的长度没有规定,传输的时候视情况而定吧。这个帧里面包含了同步信息,来通知接收方调整以同步。这里再打个比喻,前面我们说异步位系统传输的数据像树叶,那么同步位系统传输的就像是把这些树叶串成一串,是连续的。

同步位系统比异步位系统要实用高效。这个比较好理解,计算机对帧的处理比对字符要少的多,在传送相同大小的数据量的时候,计算机要对大量的字符进行开始与结束操作,帧则要少的多。同时同步位系统的下的网络效率也更高,因为每个字符都至少包含两位的开始结束信息,这个在数据量大的时候开销是很客观的。

大概情况就是这样了。有错误的地方还请路过的高人指点。

篇7:AVR单片机GCC编程

这个binutils软件包提供建立目标文件所需要的所有低级工具.它包括一个AVR汇编器(avr-as),连接器(avr-ld),库处理工具(avr-ranlib,avr-ar),生成可载入单片机EEPROM目标文件的程序(avr-objcopy),反汇编器(avr-objdump)和象avr-strip和avr-size这类的工具软件.

运行下列命令编译安装binutils:

bunzip2 -c binutils-2.11.2.tar.bz2 | tar xvf -

cd binutils-2.11.2

./configure --target=avr --prefix=/usr/local/atmel

make

make install

添加/usr/local/atml/lib这行到/etc/ld.so.conf文件里面,运行/sbin/ldconfig命令重建连接器缓存.

单片机编程个人简历

C8051F320单片机在地球物理仪器中的应用初探

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火灾报警系统设计中单片机的应用论文

Proteus仿真软件在单片机项目教学中的应用

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