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串行通信协议(UART、I2C、SPI)
1.通用异步收发传输器(UART)
1.1.UART基本原理
通用异步收发传输器(UniversalAsynchronousReceiver-Transmitter,UART)是一种常用的串行通信协议,用于在两个设备之间进行异步数据传输。UART通过两个独立的引脚进行数据的发送和接收,分别称为TX(传输)和RX(接收)。UART通信的关键参数包括波特率、数据位、停止位和校验位。
波特率:每秒传输的位数,决定了数据传输的速度。
数据位:每个字符的数据位数,通常为7或8位。
停止位:每个字符传输结束后的空闲时间,通常为1或2位。
校验位:用于检测数据传输错误的位,可以是奇校验、偶校验或无校验。
1.2.PIC24F中的UART配置
PIC24F系列单片机提供了多个UART模块,可以通过软件进行配置以适应不同的通信需求。以下是一个典型的UART配置过程:
使能UART模块
配置波特率
配置数据位、停止位和校验位
使能发送和接收中断
初始化TX和RX引脚
1.3.UART配置示例
假设我们需要在PIC24F单片机上配置一个UART模块,波特率为9600,数据位为8位,无校验位,1个停止位。以下是一个示例代码:
#includexc.h
#includeplib.h
//定义UART配置参数
#defineUART_BAUD_RATE9600
#defineUART_DATA_BITS8
#defineUART_PARITYUART_PARITY_NONE
#defineUART_STOP_BITS1
//初始化UART模块
voidUART_Init(void){
//使能UART模块
U1MODEbits.UARTEN=1;
//配置波特率
U1BRG=(FOSC/(16*UART_BAUD_RATE))-1;
//配置数据位、停止位和校验位
U1MODEbits.PDSEL=0b00;//8位数据,无校验,1个停止位
U1MODEbits.STSEL=0b0;//1个停止位
//使能发送和接收中断
U1STAbits.UTXISEL=0b00;//发送中断使能
U1STAbits.URXISEL=0b00;//接收中断使能
//初始化TX和RX引脚
TRISBbits.TRISB7=0;//设置RB7为输出(TX)
TRISBbits.TRISB8=1;//设置RB8为输入(RX)
//使能UART发送和接收
U1STAbits.UTXEN=1;
U1STAbits.URXEN=1;
}
//发送一个字符
voidUART_SendChar(chardata){
while(!U1STAbits.UTXBF);//等待发送缓冲区为空
U1TXREG=data;//发送字符
}
//发送一个字符串
voidUART_SendString(char*data){
while(*data){
UART_SendChar(*data++);
}
}
//接收一个字符
charUART_RecvChar(void){
while(!U1STAbits.URXDA);//等待接收数据
returnU1RXREG;//返回接收到的字符
}
//主函数
intmain(void){
//初始化系统时钟
SYSTEMConfigPerformance(FOSC);
//初始化UART模块
UART_Init();
//发送测试字符串
UART_SendString(Hello,PIC24F!\r\n);
//主循环
while(1){
charreceivedChar=UART_RecvChar();
UART_SendChar(receivedChar);//回显接收到的字符
}