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UART、SPI、I2C通信协议
UART通信协议
1.UART概述
UART（UniversalAsynchronousReceiver-Transmitter，通用异步收发传输器）是一种常用的串行通信协议。UART通过两个数据线（TX和RX）进行异步通信，无需时钟信号同步。这种通信方式简单且灵活，适用于短距离、低速数据传输。在单片机应用中，UART常用于调试输出、与其他设备通信等场景。
2.UART工作原理
UART通信的基本原理是通过TX和RX两个引脚来发送和接收数据。数据传输是按字节进行的，每个字节可以包含5到9位数据，通常还包括一个起始位、一个或多个停止位以及一个可选的校验位。起始位是低电平，表示数据传输的开始；数据位按照低位到高位的顺序传输；停止位是高电平，表示数据传输的结束。校验位用于检测数据传输的错误，常见的校验方法有奇偶校验。
3.UART配置步骤
初始化UART模块
选择UART通道
配置波特率
配置数据格式（数据位、校验位、停止位）
使能UART通道
设置中断
配置UART中断
使能中断
数据发送和接收
发送数据时，将数据写入发送寄存器
接收数据时，从接收寄存器读取数据
4.UART代码示例
以下是一个使用NXPKL25Z单片机的UART通信示例，通过UART0通道发送和接收数据。
4.1初始化UART
#includeMKL25Z.h
#includeuart.h
#defineUART0_BAUD_RATE9600
#defineUART0_SC10x4006A000
#defineUART0_DATA0x4006A008
#defineUART0_BDH0x4006A02C
#defineUART0_BDL0x4006A02D
#defineUART0_C40x4006A030
#defineUART0_C50x4006A031
//计算波特率生成器的值
staticuint16_tcalculate_baud_rate_generator(uint32_tclk,uint32_tbaud_rate){
return(uint16_t)((clk/(16*baud_rate))-1);
}
//初始化UART0
voidUART0_init(void){
//使能UART0时钟
SIM_SCGC4|=SIM_SCGC4_UART0(1);
SIM_SCGC5|=SIM_SCGC5_PORTA(1);
//配置UART0引脚
PORTA_PCR1=PORT_PCR_MUX(2);//TX
PORTA_PCR2=PORT_PCR_MUX(2);//RX
//配置UART0模块
UART0_BDH=0;//高字节波特率生成器
UART0_BDL=calculate_baud_rate_generator(SystemCoreClock,UART0_BAUD_RATE);//低字节波特率生成器
UART0_C4=0;//8位数据，无校验，1位停止位
UART0_C5=0;//使能UART0
//使能发送和接收
UART0_SC1=UART_SC1_TE(1)|UART_SC1_RE(1);
}
4.2发送数据
//发送一个字节的数据
voidUART0_send(uint8_tdata){
while(!(UART0_SC1UART_SC1_TDRE_MASK));//等待发送缓冲区为空
UART0_DATA=data;//发送数据
}
4.3接收数据
//接收一个字节的数据
uint8_tUART0_receive(void){
while(!(UART0_SC1UART_SC1_RDRF_MASK));//等待接收缓冲区有数据
returnUART0_DATA;//返回接收的数据
}
4.4中断配置
//UART0中断处理函数
voidUART0_IRQHandler(void){
if(UART0_SC1UART_SC1_RDRF_MASK){
//接收缓冲区有数据