【正文】 所設定的波特率或 XCK 時鐘進行接收，直到收到一幀數據的第一個停止位。如果使用同步操作，XCK 引腳上的時鐘被用為傳輸時鐘。接收器使能后 RXD的普通引腳功能被 USART功能所取代，成為接收器的串行輸入口。 發(fā)送器禁止后， TXD 引腳恢復其通用 I/O 功能。一旦進入中斷服務程序， TXC 標志位即被自動清零，中斷處理程序不必執(zhí)行 TXC 清零操作。 TXC 在傳送結束中斷執(zhí)行時自動清零，也可在該位寫“ 1” 來清零。否則一旦該中斷程序結束，一個新的中斷將再次產生。對寄存器 UDR 執(zhí)行寫操作將清零 UDRE。為與將來的器件兼容，寫 UCSRA 寄存器時該位要寫 “ 0” 。 數據寄存器空 UDRE 標志位表示發(fā)送緩沖器是否可以接受一個新的數據。 （ 2）發(fā)送 9 位的數據位 如 果發(fā)送 9 位數據的數據幀（ UCSZ=7），應先將數據的第 9 位寫入寄存器UCSRB 的 TXB8，然后再將低 8 位數據寫入發(fā)送數據寄存器 UDR。一旦移位寄存器加載 了新的數據，就會按照設定的波特率完成數據的發(fā)送。當移位寄存器可以發(fā)送新一幀數據時，緩沖的數據將轉移到移位寄存器。 （ 1）發(fā)送 5到 8位的數據 將需要發(fā)送的數據加載到發(fā)送緩存器將啟動數據發(fā)送。發(fā)送數據之前要設置好波特 率、工作模式與幀結構。 數據發(fā)送－ USART 發(fā)送器 置位 UCSRB 寄存器的發(fā)送允許位 TXEN 將使能 USART 的數據發(fā)送。 TXC 標志位可以用來檢驗一個數據幀的發(fā)送是否已經完成， RXC 標志位可以用來檢驗接收緩沖器中是否還有數據未讀出。對于中斷驅動的 USART操作， 在初始化時首先要清零全局中斷標志位（全局中斷被屏蔽）。 （ 1） USART 的字長位 UCSZ2： 0 確定了數據幀的數據位數 （ 2） 校驗模式位 UPM1： 0 用于使能與決定校驗的類型 （ 3） USBS 位設置幀有一位或兩位結束位 USART 初始化 進行通信之前首先要對 USART 進行初始化。接收與發(fā)送使用相同的設置。括號中的位是可選的。 當一個完整的數據幀傳輸后，可以立即傳輸下一個新的數據幀，或使傳輸線處于空閑狀態(tài)。 表 波特率計算公式 使用模式 波特率的計算公式 UBRR 值的計算公式 異步正常模式（ U2X=0） fo s cB A UD=1 6 (UB R R +1 ) fo scU B RR = 11 6 B A U D 異步倍速模式（ U2X=1） foscB A U D =8( U B R R +1) foscU B RR= 18B A U D 同步主機模式 foscB A U D =2( U B R R +1) foscU B RR = 12B A U D 幀格式 串行數據幀由數據字加上同步位 (開始位與停止位 )以及用于糾錯的奇偶校驗位構成。數據恢復單元使用了一個有 8 或 16 個狀態(tài)的狀態(tài)機，具體狀態(tài)數由 UMSEL、 U2X 與 DDR_XCK位設定的工作模式決定。 第二章 硬件設計 5 發(fā)生器對波特率發(fā)生器的輸出時鐘進行 8 或 16 的分頻，具體情況取決于工作模式。 降序計數器對系統(tǒng)時鐘計數，當其計數到零或 UBRRL 寄存器被寫時，會自動裝入 UBRR 寄存器的值。 波特率發(fā)生器內部時鐘用于異步模式與同步主機模式。 （ 3） 使用同步模式（ UMSEL=1）時， XCK 的數據方向寄存器（ DDR_XCK）決定時鐘源是由內部產生（主機模式）還是由外部生產（從機模式）。 （ 1） USART 控制位 UMSEL 和狀態(tài)寄存器 C（ UCSRC）用于選擇異步模式和同步模式。 圖 21 USART 簡化框圖 時鐘產生器 時鐘產生邏輯為發(fā)送器和接收器產生基礎時鐘。除了恢復單元，接收器還包括奇偶校驗，控淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文 4 制邏輯，移位寄存器和一個兩級接 收緩沖器 UDR。 （ 5） 接收器具有時鐘和數據恢復單元，所以它是 USART 模塊中最復雜的。 （ 4） 發(fā)送器包括一個寫緩沖器，串行移位寄存器，奇偶發(fā)生器以及處理不同的幀格式所需的控制邏輯。 （ 3） 時鐘發(fā)生器包含同步邏輯，通過它將波特率發(fā)生器及為從機同步操作所使用的外部輸入時鐘同步起來。 從圖 21可以看出： （ 1） 虛線框將 USART 分為了三個主要部分：時鐘發(fā)生器 ，發(fā)送器和接收器。 設計要求 設計一個以單片機為核心的學生評教系統(tǒng)，應具備： （ 1）顯示部分使用 T6963C 控制的 12864 圖形點陣液晶模塊 （ 2）一般情況下顯示部門、 姓名與工號 （ 3）但接收到上位機（ PC）發(fā)過來的指令后，進入評價窗口，顯示四種評價狀態(tài) （ 4）可以使用不同的按鍵進行評價選擇 （ 5）評價信息要及時的反饋給上位機（ PC） （ 6）上位機程序不作要求 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文 2 第二章 硬件設計 3 第二章 硬件設計 信息交換 模塊 （ ATmega16 內部 USART） USART 概述 通用同步和異步串行接收器和轉發(fā)器（ USART）是一個高度靈活的串行通訊設備 ，它的主要功能如下： （ 1） 全雙工操作（獨立的串行接收和發(fā)送寄存器） （ 2） 異步或同步操作 （ 3） 主機或從機提供時鐘的 同步操作 （ 4） 高精度的波特率發(fā)生器 （ 5） 支持 8 或 9 個數據位和 1個或 2個停止位 （ 6） 硬件支持的奇偶校驗操作 （ 7） 數據過速檢測 （ 8） 幀錯誤檢測 （ 9） 噪聲濾波，包括錯誤的起始位檢測，以及數字低通濾波器 （ 10） 三個獨立的中斷：發(fā)送結束中斷 , 發(fā)送數據寄存器空中斷，以及接收結束中斷 （ 11） 多處理器通訊模式 （ 12） 倍速異步通訊模式 圖 21 為 USART 的簡化框圖 。 （ 5） 統(tǒng)計每位教師的學生滿意度，對其進行考核。 （ 3） 電子按鍵統(tǒng)計方便快捷，不增加學生負擔。 采用“教師教學評價系統(tǒng)”可 以實現以下目標： （ 1） 實現教師持牌上崗，透明教育，接受監(jiān)督。 該系統(tǒng)采用崗位牌子加置電子按鍵的方法在學生課后時對老師的教育質量進行直接評價，從而實現學生滿意程度的統(tǒng)計。如何規(guī)范和完善學生評教工作，運用科學的辦法有效地實施評教；如何科學利用反饋信息，發(fā)揮學生評教促學促教的作用。高校內部教學質量保障體系的逐步建立，對促進高校教育教學改革、保證和提高教學質量發(fā)揮著積極的作用。 關鍵詞 ： USART、 T6963C、評教系統(tǒng) 、開發(fā)設計 淮安信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計論文 II 目錄 III 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................. I 第一章 系統(tǒng)概述 ......................................................................................................... 1 研究背景 ............................................................................................................... 1 設計要求 ............................................................................................................... 1 第二章 硬件設計 ......................................................................................................... 3 信息交換模塊（ ATmega16 內部 USART） ....................................................... 3 USART 概述 ................................................................................................... 3 時鐘產生器 ..................................................................................................... 4 幀格式 ............................................................................................................. 5 USART 初始化 ............................................................................................... 6 數據發(fā)送－ USART 發(fā)送器 ........................................................................... 6 數據接收－ USART 接收器 ........................................................................... 7 USART 寄存器說明 ....................................................................................... 8 T6963C 控制 12864 圖形點陣液晶模塊 ........................................................... 14 串口 ..................................................................................................................... 17 概述 .........