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USART通信
USART（UniversalSynchronousAsynchronousReceiver-Transmitter）是PIC18单片机中一个非常重要的外设，用于实现串行通信。它支持异步和同步两种通信模式，可以灵活地与其他设备进行数据交换。本节将详细介绍USART的工作原理、配置方法以及实际应用中的代码示例。
1.USART概述
USART是一种通用的串行通信接口，可以实现全双工通信，即同时进行数据的发送和接收。它支持多种通信标准，如UART、LIN、IrDA等。在PIC18单片机中，USART模块通常包括以下主要功能：
异步模式：支持标准的UART通信，可以设置波特率、数据位、停止位和校验位。
同步模式：支持同步通信，通常用于连接其他单片机或外部设备。
中断支持：可以配置中断，实现数据的自动发送和接收。
环回测试：用于测试通信链路，确保通信正常。
2.异步模式配置
2.1异步模式原理
在异步模式下，USART通过一个时钟源（通常是系统时钟）生成波特率时钟，用于同步数据的发送和接收。异步通信的关键参数包括：
波特率：通信速度，单位为bps（bitspersecond）。
数据位：每个字符的数据位数，通常为8位。
停止位：每个字符结束后的空闲位，通常为1位。
校验位：用于检测数据传输错误的位，可以为奇校验、偶校验或无校验。
2.2配置步骤
设置波特率：通过配置BRG16、BRGH和SPBRG寄存器来设置波特率。
配置数据位、停止位和校验位：通过TX9、RX9、SPEN、SYNC、CSRC和PDSEL寄存器来配置。
使能USART：通过TXEN和RCEN寄存器使能发送和接收。
配置中断：通过TXIE和RXIE寄存器使能发送和接收中断。
2.3代码示例
以下是一个配置USART在异步模式下工作的示例代码。假设我们使用的是PIC18F4550单片机，系统时钟为20MHz，波特率为9600bps。
#includexc.h
#includestdio.h
#includestdlib.h
//定义系统时钟频率
#defineFOSC
#defineBRGVAL((FOSC/(16*9600))-1)
voidUSART_Init(unsignedlongbaudrate){
TRISC6=1;//设置RC6作为输入（RX）
TRISC7=0;//设置RC7作为输出（TX）
//配置波特率
SPBRG=BRGVAL;
BRG16=0;//使用8位波特率发生器
BRGH=1;//高速波特率
//配置数据位、停止位和校验位
TX9=0;//8位数据
RX9=0;//8位数据
SPEN=1;//使能串行通信
SYNC=0;//异步模式
CSRC=1;//内部时钟源
PDSEL=0;//1个停止位，无校验
//使能发送和接收
TXEN=1;
RCEN=1;
//使能接收中断
RXIE=1;
GIE=1;//全局中断使能
PEIE=1;//外设中断使能
}
voidUSART_Write(chardata){
while(!TRMT);//等待发送完成
TXREG=data;//发送数据
}
charUSART_Read(void){
while(!RCIF);//等待接收完成
returnRCREG;//读取数据
}
void__interrupt()USART_Interrupt(void){
if(RCIF){//接收中断
chardata=RCREG;
//处理接收到的数据
USART_Write(data);//回显接收到的数据
}
//清除中断标志
RCIF=0;
}
voidmain(void){
//初始化USART
USART_Init(9600);
while(1){
//主程序可以在这里执行其他任务
}
}
2.4代码解释