PIC單片機(jī)之EUSART串行通信接口
PIC單片機(jī)的EUSART是一種串行通信接口，我們可以利用他讓不同設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)，我們來講講我們最常用的串行異步接收和發(fā)送。
管腳
串行異步接收和發(fā)送。如果只要兩個引腳，一個是接收RX一個是發(fā)送TX。
數(shù)據(jù)格式
我們先來講講TX是如何發(fā)送出數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)格式具體是什么樣的。
如果我們要向其他設(shè)備發(fā)送個大寫字母A。將是什么樣的呢。"A"這個字母對應(yīng)的ASCII碼是65，對應(yīng)的八位二進(jìn)制數(shù)則是01000100。TX就將對應(yīng)的二進(jìn)制碼發(fā)送出去。
發(fā)送時用高電平來代表1，用低電平代表0.那不發(fā)送數(shù)據(jù)的時候管腳就一直為高電平。
啟動位和停止位
怎么區(qū)分現(xiàn)在是在發(fā)送數(shù)據(jù)還是在常態(tài)呢？所以在每次發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)之前TX腳都會先輸出一小段的低電平。來告訴對方，我要發(fā)送數(shù)據(jù)了這一小段低電平便是啟動位（起始位）。
如果我們發(fā)送的不僅僅只有一個字節(jié)，而是好幾個字節(jié)，兩個數(shù)據(jù)之間總要有個間隔吧！要不然分不清誰跟誰。所以每發(fā)送完一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，TX腳就會輸出一小段的高電平這便是停止位。
波特率
在數(shù)據(jù)發(fā)送中每個位的時間都要事先定好，而且發(fā)送和接收的雙方都必須事先知道并設(shè)置好。那這個時間是怎么確定的呢？這就牽扯的一個東西波特率。在這里波特率=比特率。比特率也就是一秒鐘發(fā)送多少位的數(shù)據(jù)。如果要一秒鐘發(fā)送為9600個位，我們將波特率設(shè)置為9600。1/9600約等于0.0001s也就是每個位的發(fā)送時間。
小端發(fā)送
如果發(fā)送大寫字母“A”也就是發(fā)送二進(jìn)制數(shù)“01000100”，串行通信是從低位開始發(fā)送。
下圖為字母”A”數(shù)據(jù)發(fā)送的時序圖.
實例：我們可以利用PC機(jī)的串口和單片機(jī)進(jìn)行異步串行通信，單片機(jī)接收到什么樣的數(shù)據(jù)，就在給PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),波特率為115200。不過單片機(jī)輸出的TTL信號，需TTL轉(zhuǎn)232.PC機(jī)才能接收。有關(guān)這方面的硬件設(shè)計網(wǎng)上很多故不贅述。
在官方的數(shù)據(jù)手冊有對應(yīng)配置步驟，不過我將根據(jù)我的實例來講解其實也是大同小異。
1,配置端口
1.1配置備用功能
我們可以看單片機(jī)的引腳圖，第13和第6腳都標(biāo)有TX說明這兩個引腳是可以作為EUSART數(shù)據(jù)輸出。第12和第5腳都標(biāo)有RX說明這兩個引腳是都可以作為EUSART數(shù)據(jù)輸入的。但是同時只有一個引腳作為RX或者TX。不可以同時有兩個RX或TX。RX與TX的選擇是通過APFCON。我們這里選擇13腳作為TX，選擇12腳作為RX.配置如下：
APFCONbits.TXCKSEL=1;//RA0
APFCONbits.RXDTSEL=1;//RA1
1.2將RX腳配置位數(shù)字輸入。
我們可以看第12腳上標(biāo)有AN1,說明該引腳還帶有模擬輸入的功能。所以我們必須將其設(shè)置為數(shù)字輸入。配置如下：
TRISA1=1;//RA1RXinput
ANSELAbits.ANSA1=0;
2配置波特率
如何設(shè)置波特率為115200呢，這里我們必須先要知道計算公式。在官方的數(shù)據(jù)手冊中有給我們提供表格。到底選擇那個公式由SYNC，BRG16,BRGH這三個位的配置決定。
我們選在異步通信模式故SYNC為0；
波特率發(fā)生器位，可以選擇8位或者16位。不過選擇16位。波特率的精度會更高。所以選擇16位。BRG16為1.
我們這里選擇高速的波特率BRGH為1；
配置如下：
TXSTAbits.BRGH=1;//highspeed
BAUDCONbits.BRG16=1;//16bitBaudrateGeneratorisused
TXSTAbits.SYNC=0;//Asynchronousmode
我們可以得出我們的計算公式為波特率=FOSC/[4(n+1)]；
我們的波特率為115200,時鐘定為32MHz。計算出n的值。
115200=32MHz/[4(n+1)];可以得到n=68.444即n=0x44;
將0x44存入到SPBRGH和SPBRGL中，配置如下
SPBRGH=0x00;//
SPBRGL=0x44;//Baudrate115200
3，配置接收中斷
實際可以根據(jù)自己的需求配置是否用中斷接收。不過這里設(shè)置為中斷接收，配置如下。
PIE1bits.RCIE=1;//enablestheUSARTReceiveinterrupt
INTCONbits.PEIE=1;
INTCONbits.GIE=1;
4，開啟串口的功能
開啟接收，開啟發(fā)送，開啟串口功能，配置如下：
RCSTAbits.CREN=1;//Enablesreceiver
TXSTAbits.TXEN=1;//Transmitenabled
RCSTAbits.SPEN=1;//serialportenable
實例代碼：單片機(jī)型PIC16LF1823,開發(fā)環(huán)境MPLAB X IDE.
#include
__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON
&CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);//這個要放到上一行去
__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF);
unsignedcharRC_DATA;
unsignedcharRC_FLAG;
voidinit_fosc(void)
{
OSCCON=0xF0;//32MHz
}
voidinit_eusart()
{
APFCONbits.TXCKSEL=1;//RA0
APFCONbits.RXDTSEL=1;//RA1
TRISA1=1;//RA1RXinput
ANSELAbits.ANSA1=0;
SPBRGH=0x00;//
SPBRGL=0x44;//Baudrate115200
TXSTAbits.BRGH=1;//highspeed
BAUDCONbits.BRG16=1;//16bitBaudrateGeneratorisused
TXSTAbits.SYNC=0;//Asynchronousmode
PIE1bits.RCIE=1;//enablestheUSARTReceiveinterrupt
INTCONbits.PEIE=1;
INTCONbits.GIE=1;
RCSTAbits.CREN=1;//Enablesreceiver
TXSTAbits.TXEN=1;//Transmitenabled
RCSTAbits.SPEN=1;//serialportenable
}
voidtx_eusart(unsignedchartx_data)
{
TXREG=tx_data;
while(TRMT==0);//loop
}
voidinterruptisr(void)
{
if(RCIE&&RCIF){
RC_DATA=RCREG;
RC_FLAG=1;
LATA2=1;
}
}
/*
*
*/
intmain(intargc,char**argv){
init_fosc();
init_eusart();
RC_FLAG=0;
TRISA2=0;
LATA2=0;
while(1)
{
if(RC_FLAG>0)
{
tx_eusart(RC_DATA);
RC_FLAG=0;
LATA2=0;
}
}
}
注意異步通信的back-to-back與單字節(jié)操作時的區(qū)別。
圖示是3個字節(jié)內(nèi)容在RX上面的，需要注意，使用上面程序無法完成操作。
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