AVR单片机显示系统中USART通信接口的应用李春立

AVR单片机显示系统中USART通信接口的应用李春立刘涛王东明（山东省海洋环境监测技术重点实验室，山东省科学院海洋仪器仪表研究所，山东青岛266001）【摘要】LED显示屏具有亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长等诸多优点而被广泛应用。AVR单片机是一种新型高效的多功能的单片机，其自带的USART通信接口全称是通用同步异步收发器，该资源常用于CPU与较远距离的设备进行通讯。本文讲述由ATmega128微处理芯片、LED显示屏组成的显示系统中USART通信接口的应用。【关键词】USART；LED显示屏；ATmega128单片机LIChun-Li，LIUTao，WANGDong-Ming(ShandongProvincailKeyLaboratoryofOceanEnvironmentMonitoringTechnology,ShandongAcademyofScienceInstituteofOceangraphicInstrumentation,Qingdao266001,China)Abstract：LEDpanelisnowinwidespreadusebecauseofitsadvantagesofhighbrightness,lowvoltageoperation,lowpowerconsumption,bignessandlonglife.AVRSCMisanewsettlingpond,highefficiencyandmulti-purposeSCMwithUSARTwhichhasusuallybeenadoptedtoCPUandthegreaterdistanceequipment’scommunication.ThispaperdescribesUSART’sapplicationindisplaysystemwithATmega128microchipandLEDpanel.Keywords：USART；LEDPanel；ATmega1281概述串行通信是指双方的信息一个二进制位接一个二进制位传送的通信方式，主要应用于两个方面：一是电路板级扩展器件的SPI和PC串行接口，二是分布式串行接口。本文主要讲述第二种的串行通信接口在AVR单片机显示系统中的应用。2ATmega128单片机介绍ATmega128是ATMEL公司生产的8位系列单片机的最高配置的一款单片机，具有以下特点：·高性能、低功耗的AVR8位微处理器·先进的RISC结构：133条指令–大多数可以在一个时钟周期内完成；32x8通用工作寄存器+外设控制寄存器·程序和数据存储器：128K字节的系统内可编程Flash；–4K字节的EEPROM；4K字节的内部SRAM·外设特点：两个可编程的串行USART；可工作于主机/从机模式的SPI串行接口53个可编程I/O口线·64引脚TQFP封装图164引脚TQFP封装3显示系统中的硬件构成图2USART显示系统结构框图硬件是由显示屏型号EW50855BMW、ATmega128单片机及USART串行通信电路组成。4显示系统中USART通信接口软件设计4.1USART的初始化USART初始化程序采用轮询（中断被禁用）的异步操作，波特率作为函数参数给出。voidUSART_Init(unsignedintbaud){//设置波特率UBRRH=(unsignedchar)(baud8);UBRRL=(unsignedchar)(baud);//接收器与发送器使能UCSRB=(1RXEN)|(1TXEN);//设置帧格式；8个数据位，2个停止位UCSRC=(1URSEL)|(1USBS)|(3UCSZ0)}4.2USART发送器发生8位数据位的数据帧，对UDRE标志采用轮询方式发送数据。显示系统单元LED数据端口ATmega128单片机LED显示屏LEDUSART通信接口ATmega128单片机主控制模板板unsignedchardataUSART_Transmit(info_data){//等待发送缓冲器为空while(!(VCSRA&(1UDRE)));//将数据放入缓冲器，发送数据UDR=data；}4.3USART接收器接收8位数据位的数据帧，对RXC标志位采用轮询方式接收数据。unsignedchardataUSART_Receive(info_data){//等待接收数据while(!(UCSRA&(1RXC)));//从缓冲器中获取并返回数据returnUDR;}4.4USART接收时钟中断子程序图2USART接收时钟中断子程序时钟中断子程序的主要功能是刷新屏幕，也就是将显示信息周期性的送到LED显示屏显示［2］。从流程图中可以看出，当时钟中断到来时，中断处理子程序首先刷新屏幕内容，然后判断是否有新的显示数据到来并做相应的处理，接着程序会取得下一次要刷新屏幕的内容，在以上功能完成后，退出时钟中断，继续执行系统的其它功能。5.小结纵观现在生活的各个领域，从生活数码到工厂工控型计算机，LED显示系统无处不在。随着科学技术的不断进步，AVR单片机LED显示系统将进入更多领域。该应用已经在船舶气象仪设备中调试完毕。［1］ATMELCorporation．AVR单片机ATmega128中文说明书［M］．美国:ATMELCorporation，2001．［2］冯松.基于AVR单片机LED显示屏系统的设计与实现.[J]信息安全与技术，2010.12