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PIC16F877A的串行通信接口(UART,SPI,I2C)
1.串行通信基础
在单片机应用中,串行通信是一种常见的数据传输方式,它通过一根或几根数据线在设备之间传输数据。与并行通信相比,串行通信具有线路简单、成本低廉等优点,适合长距离传输。PIC16F877A支持多种串行通信接口,包括UART、SPI和I2C。这些接口各有特点和适用场景,下面我们将分别介绍它们的原理和使用方法。
1.1串行通信的类型
UART(UniversalAsynchronousReceiver-Transmitter)
特点:无时钟信号,通过起始位和停止位进行数据帧同步。
应用场景:适用于长距离通信,常见的应用包括与计算机通信、与其他微控制器通信等。
SPI(SerialPeripheralInterface)
特点:同步通信,需要时钟信号,通常为主从模式,可以连接多个从设备。
应用场景:适用于高速、短距离通信,常见的应用包括与传感器、存储器、LCD显示器等外设通信。
I2C(Inter-IntegratedCircuit)
特点:两线同步通信,支持多主多从模式,通信速率较低。
应用场景:适用于低速、多设备通信,常见的应用包括与温度传感器、ADC、EEPROM等外设通信。
2.UART接口
2.1UART原理
UART(通用异步收发器)是一种异步通信接口,通过起始位和停止位来同步数据帧。UART通信的基本步骤如下:
起始位:通信开始时,发送方发送一个低电平的起始位。
数据位:起始位之后,发送方依次发送数据位(通常为8位)。
奇偶校验位:可选,用于检测传输错误。
停止位:数据位发送完成后,发送方发送一个高电平的停止位,表示数据帧结束。
2.2PIC16F877A的UART配置
PIC16F877A的UART接口通过RCSTA、TXSTA和BAUDCON寄存器进行配置。主要的配置步骤如下:
设置波特率:通过SPBRG寄存器设置波特率。
配置通信模式:通过RCSTA和TXSTA寄存器配置接收和发送模式。
使能UART模块:通过RCSTA寄存器使能UART模块。
初始化发送和接收缓冲区:通过TXREG和RCREG寄存器进行初始化。
2.3代码示例
下面是一个简单的UART初始化代码示例,用于设置PIC16F877A的UART模块以9600波特率进行通信。
#includexc.h
#includepic16f877a.h
//定义波特率
#defineBAUD_RATE9600
#defineFOSC4000000//振荡器频率
//配置UART模块
voidUART_Init(unsignedintbaud){
//计算SPBRG寄存器的值
SPBRG=(unsignedchar)(FOSC/(16*baud)-1);
//配置RCSTA寄存器
RCSTA=0x90;//使能UART模块,9位通信模式
RCSTAbits.SPEN=1;//使能串行端口
RCSTAbits.CREN=1;//使能连续接收
//配置TXSTA寄存器
TXSTA=0x24;//8位数据,异步模式,高波特率
TXSTAbits.TXEN=1;//使能发送
//使能全局中断和UART中断
INTConbits.GIE=1;//使能全局中断
INTConbits.PEIE=1;//使能外设中断
PIE1bits.RCIE=1;//使能UART接收中断
}
//发送一个字符
voidUART_Write(chardata){
while(!TXIF);//等待发送缓冲区为空
TXREG=data;//发送数据
}
//接收一个字符
charUART_Read(void){
while(!RCIF);//等待接收缓冲区有数据
returnRCREG;//返回接收的数据
}
//主函数
voidmain(void){
TRISB=0x00;//设置端口B为输出
TRISC=0xFF;//设置端口C为输入
UART_Init(B