avr单片机USART串口通讯初始化配置及说明

//*****************************USART 控制和状态寄存器A（UCSRA）********************************
/*USART 控制和状态寄存器A（UCSRA）

bit7          bit6      bit5        bit4      bit3         bit2      bit1       bit0

RXC       TXC       UDRE       FE       DOR        PE       U2X      MPCM

RXC: USART 接收结束

    接收缓冲器中有未读出的数据时RXC 置位，否则清零。接收器禁止时，接收缓冲器被刷

    新，导致RXC 清零。RXC 标志可用来产生接收结束中断

TXC: USART 发送结束

    发送移位缓冲器中的数据被送出，且当发送缓冲器 (UDR) 为空时TXC 置位。执行发送

    结束中断时TXC 标志自动清零，也可以通过写0进行清除操作。TXC 标志可用来产生发

    送结束中断( 见对TXCIE 位的描述)。

UDRE: USART 数据寄存器空

     UDRE标志指出发送缓冲器(UDR)是否准备好接收新数据。UDRE为1说明缓冲器为空，已

     准备好进行数据接收。UDRE标志可用来产生数据寄存器空中断

     复位后UDRE 置位，表明发送器已经就绪。

FE: 帧错误

    如果接收缓冲器接收到的下一个字符有帧错误，即接收缓冲器中的下一个字符的第一个

    停止位为0，那么FE 置位。这一位一直有效直到接收缓冲器(UDR) 被读取。当接收到的

    停止位为1 时， FE 标志为0。对UCSRA 进行写入时，这一位要写0。

DOR: 数据溢出

    数据溢出时DOR 置位。当接收缓冲器满( 包含了两个数据)，接收移位寄存器又有数据，

    若此时检测到一个新的起始位，数据溢出就产生了。这一位一直有效直到接收缓冲器

    (UDR) 被读取。对UCSRA 进行写入时，这一位要写0。

PE: 奇偶校验错误

    当奇偶校验使能(UPM1 1)，且接收缓冲器中所接收到的下一个字符有奇偶校验错误时

    UPE 置位。这一位一直有效直到接收缓冲器 (UDR) 被读取。对UCSRA 进行写入时，这

    一位要写0。

U2X: 倍速发送

     这一位仅对异步操作有影响。使用同步操作时将此位清零。此位置1可将波特率分频因

     子从16降到8，从而有效的将异步通信模式的传输速率加倍。

MPCM: 多处理器通信模式

     设置此位将启动多处理器通信模式。MPCM置位后，USART 接收器接收到的那些不包含

     地址信息的输入帧都将被忽略。发送器不受MPCM设置的影响。

*/

//***************************USART控制和状态寄存器 B（UCSRB）*******************

/* USART控制和状态寄存器 B（UCSRB）

bit7       bit6          bit5         bit4         bit3       bit2         bit1      bit0

RXCIE     TXCIE     UDRIE      RXEN      TXEN     UCSZ2      RXB8      TXB8

RXCIE: 接收结束中断使能

       置位后使能RXC中断。当RXCIE为1，全局中断标志位SREG置位，UCSRA寄存器的RXC

       亦为1时可以产生USART接收结束中断。

TXCIE: 发送结束中断使能

       置位后使能TXC中断。当TXCIE为1，全局中断标志位SREG置位，UCSRA寄存器的TXC

       亦为1时可以产生USART发送结束中断。

UDRIE: USART 数据寄存器空中断使能

       置位后使能UDRE中断。当UDRIE 为1，全局中断标志位SREG置位，UCSRA寄存器的UDRE

       亦为1时可以产生USART数据寄存器空中断。

RXEN: 接收使能

       置位后将启动USART接收器。RxD 引脚的通用端口功能被USART功能所取代。禁止接

       收器将刷新接收缓冲器，并使 FE、DOR及PE标志无效。

TXEN: 发送使能

       置位后将启动将启动USART发送器。TxD引脚的通用端口功能被USART功能所取代。

       TXEN 清零后，只有等到所有的数据发送完成后发送器才能够真正禁止，即发送移位

       寄存器与发送缓冲寄存器中没有要传送的数据。发送器禁止后，TxD引脚恢复其通用

       I/O功能。

UCSZ2: 字符长度

       UCSZ2与UCSRC寄存器的UCSZ1:0结合在一起可以设置数据帧所包含的数据位数(字符

       长度)。

RXB8: 接收数据位8

      对9位串行帧进行操作时，RXB8 是第9个数据位。读取UDR包含的低位数据之前首先

      要读取RXB8。

TXB8: 发送数据位8

       对9位串行帧进行操作时，TXB8是第9个数据位。写UDR之前首先要对它进行写操作。

*/   
//****************************状态寄存器 C（UCSRC）*****************************
/* 状态寄存器 C（UCSRC）

   bit7           bit6           bit5         bit4         bit3        bit2         bit1          bit0

URSEL     UMSEL      UPM1      UPM0      USBS     UCSZ1     UCSZ0     UCPOL

UCSRC寄存器与UBRRH寄存器共用相同的I/O地址。对该寄存器的访问。
URSEL: 寄存器选择

        通过该位选择访问UCSRC寄存器或UBRRH寄存器。 当读UCSRC时，该位为1 ；当写UCSRC

        时，URSEL为1。 URSEL 为 0 ，对UBRRH 值更新； 若 URSEL 为 1 ，对UCSRC 设置更新

UMSEL: USART 模式选择

        通过这一位来选择同步或异步工作模式。

                                   UMSEL设置

                UMSEL                                    模式

                  0                                    异步操作

                  1                                    同步操作

UPM1:0: 奇偶校验模式

        这两位设置奇偶校验的模式并使能奇偶校验。如果使能了奇偶校验，那么在发送数

        据，发送器都会自动产生并发送奇偶校验位。对每一个接收到的数据，接收器都会

        产生一奇偶值，并与UPM0 所设置的值进行比较。如果不匹配，那么就将UCSRA 中

        的PE 置位。

                                   UPM 设置

     UPM1                       UPM0                     奇偶模式

            0                          0                        禁止

            0                          1                        保留

            1                          0                       偶校验

            1                          1                       奇校验

USBS: 停止位选择

       通过这一位可以设置停止位的位数。接收器忽略这一位的设置。

                                   USBS 设置

                 USBS                                 停止位位数

                  0                                        1

                  1                                        2

UCSZ1:0: 字符长度

        UCSZ1:0与UCSRB寄存器的 UCSZ2结合在一起可以设置数据帧包含的数据位数(字

        符长度)。

                                   UCSZ 设置

UCSZ2           UCSZ1          UCSZ0         字符长度 
        0                   0                   0                   5

        0                   0                   1                   6

        0                   1                   0                   7

        0                   1                   1                   8

        1                   0                   0                 保留

        1                   0                   1                 保留

        1                   1                   0                 保留

        1                   1                   1                   9

UCPOL: 时钟极性

       这一位仅用于同步工作模式。使用异步模式时，将这一位清零。UCPOL 设置了输出

       数据的改变和输入数据采样，以及同步时钟XCK 之间的关系。

                                  UCPOL 设置

UCPOL    发送数据的改变(TxD引脚的输出)                  接收数据的采样(RxD 引脚的输入)

   0              XCK上升沿XCK                             下降沿

   1              XCK 下降沿XCK                            上升沿

*///*********************************USART波特率寄存器（UBRRL和UBRRH）*************************


/* USART波特率寄存器（UBRRL和UBRRH）

bit15     bit14     bit13     bit12     bit11     bit10      bit9     bit8

URSEL       –         –         –                    UBRR[11:8]

                                  UBRR[7:0]

UCSRC寄存器与UBRRH寄存器共用相同的I/O地址。对该寄存器的访问。

URSEL: 寄存器选择

       通过该位选择访问UCSRC 寄存器或UBRRH 寄存器。当读UBRRH时，该位为0；当写

       UBRRH时， URSEL为0。

Bit 14:12 – 保留位

       这些位是为以后的使用而保留的。为了与以后的器件兼容，写UBRRH时将这些位清零。

UBRR11:0: USART 波特率寄存器

       这个12位的寄存器包含了USART的波特率信息。其中UBRRH包含了USART波特率高4

      位，UBRRL包含了低8位。波特率的改变将造成正在进行的数据传输受到破坏。写UBRRL

      将立即更新波特率分频器。

*/

/*
波特率定义为每秒的位传输速度 (bps) 
BAUD   波特率 ( bps) 
fOSC   系统时钟频率 
UBRR   UBRRH 与 UBRRL 的数值 (0-4095)

异步正常模式 (U2X = 0)                                                 
                     FOSC                              FOSC 
BAUD = --------------           UBRR = ------------    -1 
             16( UBRR+ 1)                      16BAUD 
异步倍速模式 (U2X = 1)                                                 
                    fOSC                               fOSC 
BAUD   = --------------         UBRR =   ------------    -1 
                  8(UBRR+ 1)                     8BAUD 
同步主机模式                      
                   fOSC                               fOSC 
BAUD   = ---------------       UBRR = ------------   -1 
                2(UBRR+ 1)                       2BAUD
*/ 
#include
#include
#pragma interrupt_handler UDR_empty:iv_USART_UDRE
#pragma interrupt_handler RXC_END:iv_USART_DRE
#pragma interrupt_handler TXC_END:iv_USART_TX

unsigned char UASART_DATA=0;
void USART_Init( unsigned int baud，unsigned char digit,unsigned char mode,unsigned char checkout)//详细初始化模式
{ SREG&=0x7F;
UCSRC&=~(1< /* 设置波特率 */ 
UBRRH = (unsigned char)(baud>>8);
UBRRL = (unsigned char)baud;
/* 接收器与发送器使能 */ 
UCSRB = (1< /*UDR数据寄存器为空时中断使能 */
UCSRB = (1<

switch(mode)//异同模式选择
{
case 0:UCSRB&=~(1< case 1:UCSRB|=1< default :UCSRB&=~(1< }
UCSRC|=1< /* 如果发送9位数据的数据帧(UCSZ = 7),
应先将数据的第9位写入寄存器UCSRB的TXB8,
然后再将低8位数据写入发送数据寄存器UDR, */
switch(digit)//// 设置帧格式 : digit数据位5-9,
{
case 5:UCSRB&=~(1< case 6:UCSRB&=~(1< case 7:UCSRB&=~(1< case 8:UCSRB&=~(1< case 9:UCSRB|=1< default:UCSRB&=~(1< }
switch(checkout)//checkout校验模式
{
case 0:UCSRC&=~(1< case 2:UCSRC|=1< case 3:UCSRC|=(3< default:UCSRC&=~(1< }
UCSRC|=1< //UCSRC&=~(1< UCSRC&=~(1< //***************
//UCSRA|=1< //UCSRA|=1< SREG|=0x80;//使能全局中断
}

/************UBRR的baud设置参数表*****************************/
//U2X=0;8mhz晶振9600：UBRR=51;误差：0.2%。4800：UBRR=103;误差：0.2%.2400：UBRR=207;误差：0.2%
//U2X=1;8mhz晶振9600：UBRR=103;误差：0.2%。4800：UBRR=207;误差：0.2%.2400：UBRR=416;误差：-0.1%
//U2X=0;11.0592mhz晶振9600：UBRR=71;误差：0.0%。4800：UBRR=143;误差：0.0%.2400：UBRR=287;误差：0.0%
//U2X=1;11.0592mhz晶振9600：UBRR=143;误差：0.0%。4800：UBRR=287;误差：0.0%.2400：UBRR=575;误差：0.0%

void USART_Init_commonage(unsigned int baud)//通用初始化

{/* 设置波特率 */

SREG&=0x7F;
UBRRH = (unsigned char)(baud>>8); 
UBRRL = (unsigned char)baud; 
/* 接收器与发送器使能 数据寄存器空使能禁止*/ 
UCSRB = (1< /* 设置帧格式 : 8个数据位 , 2个停止位 ，禁止校验，XCK上升沿发送数据下降沿接收数据，异步模式*/ 
UCSRC = (1< //UCSRA=0;单机处理模式。中断标志清零，波特率的普通模式（非加倍，倍速模式）
SREG|=0x80;//使能全局中断

} 
}

/*
USART数据寄存器空标志UDRE及传输结束标志TXC,两个标志位都可以产生中断。
*/
void UDR_empty()
//使能要求：全局中断使能，数据寄存器空中断使能位 UDRIE置位。 UDRE 被置位（自动）。
//对寄存器 UDR 执行写操作将清零 UDRE
{unsigned char data;
UDR = data;
//add your code here
                             
}
void TXC_END()
{UDR =UASART_DATA;

//add your code here
}
void RXC_END()
{

UASART_DATA=UDR;

//add your code here
}

void USART_Transmit5_8( unsigned char data )//对 UDRE 标志采用轮询方式发送数据(发送5-8位数据)
{ /* 等待发送缓冲器为空 */ 
while ( !( UCSRA & (1< /* 将数据放入缓冲器，发送数据 */ 
UDR = data; 
}
void USART_Transmit_9( unsigned int data )//用查询法发送9位数据的数据帧
{ /* 等待发送缓冲器为空 */ 
while ( !( UCSRA & (1< /* 将第 9 位复制到 TXB8 */ 
UCSRB &= ~(1< if ( data & 0x0100 ) 
UCSRB |= (1< /* 将数据放入缓冲器，发送数据 */ 
UDR = data; 
}

unsigned char USART_Receive5_8( void )//用查询RXC接受5-8位的数据
{
/*等待接收数据*/
while ( !(UCSRA & (1< /* 从缓冲器获得数据并返回数据*/
return UDR;
}
unsigned int USART_Receive_9( void )//接受9位的数据帧
{
unsigned char status, resh, resl;
/*等待接收数据 */
while ( !(UCSRA & (1< /*从缓冲器获得状态及其第九位数据*/ 
/* from buffer */
status = UCSRA;
resh = UCSRB;
resl = UDR;
/* 如果出错返回*/
if ( status & (1< return 255;
/* 过滤第九位数据然后返回*/
resh = (resh >> 1) & 0x01;
return ((resh << 8) | resl);
}

/*
禁止接收器时缓冲器 FIFO 被刷新，缓冲器被清空。导致未读出的数据丢失。如果由于出错而必须在正常操作下刷新缓冲器?
则需要一直读取 UDR 直到 RXC 标志清零。
*/
void USART_Flush( void )

{
unsigned char dummy;
while ( UCSRA & (1< }