【正文】 所設(shè)定的波特率或 XCK 時鐘進(jìn)行接收，直到收到一幀數(shù)據(jù)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(fù)其通用 I/O 功能。一旦進(jìn)入中斷服務(wù)程序， TXC 標(biāo)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(jié)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(jié)束，一個新的中斷將再次產(chǎn)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(shù)據(jù)寄存器空 UDRE 標(biāo)志位表示發(fā)送緩沖器是否可以接受一個新的數(shù)據(jù)。 （ 2）發(fā)送 9 位的數(shù)據(jù)位 如 果發(fā)送 9 位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀（ UCSZ=7），應(yīng)先將數(shù)據(jù)的第 9 位寫入寄存器UCSRB 的 TXB8，然后再將低 8 位數(shù)據(jù)寫入發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器 UDR。一旦移位寄存器加載 了新的數(shù)據(jù)，就會按照設(shè)定的波特率完成數(shù)據(jù)的發(fā)送。當(dāng)移位寄存器可以發(fā)送新一幀數(shù)據(jù)時，緩沖的數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)移到移位寄存器。 （ 1）發(fā)送 5到 8位的數(shù)據(jù) 將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)加載到發(fā)送緩存器將啟動數(shù)據(jù)發(fā)送。發(fā)送數(shù)據(jù)之前要設(shè)置好波特 率、工作模式與幀結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)發(fā)送。 TXC 標(biāo)志位可以用來檢驗一個數(shù)據(jù)幀的發(fā)送是否已經(jīng)完成， RXC 標(biāo)志位可以用來檢驗接收緩沖器中是否還有數(shù)據(jù)未讀出。對于中斷驅(qū)動的 USART操作， 在初始化時首先要清零全局中斷標(biāo)志位（全局中斷被屏蔽）。 （ 1） USART 的字長位 UCSZ2： 0 確定了數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)位數(shù) （ 2） 校驗?zāi)Ｊ轿?UPM1： 0 用于使能與決定校驗的類型 （ 3） USBS 位設(shè)置幀有一位或兩位結(jié)束位 USART 初始化 進(jìn)行通信之前首先要對 USART 進(jìn)行初始化。接收與發(fā)送使用相同的設(shè)置。括號中的位是可選的。 當(dāng)一個完整的數(shù)據(jù)幀傳輸后，可以立即傳輸下一個新的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)幀由數(shù)據(jù)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(gòu)成。數(shù)據(jù)恢復(fù)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(shù)由 UMSEL、 U2X 與 DDR_XCK位設(shè)定的工作模式?jīng)Q定。 第二章 硬件設(shè)計 5 發(fā)生器對波特率發(fā)生器的輸出時鐘進(jìn)行 8 或 16 的分頻，具體情況取決于工作模式。 降序計數(shù)器對系統(tǒng)時鐘計數(shù)，當(dāng)其計數(shù)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(nèi)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(shù)據(jù)方向寄存器（ DDR_XCK）決定時鐘源是由內(nèi)部產(chǎn)生（主機模式）還是由外部生產(chǎn)（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(chǎn)生器 時鐘產(chǎn)生邏輯為發(fā)送器和接收器產(chǎn)生基礎(chǔ)時鐘。除了恢復(fù)單元，接收器還包括奇偶校驗，控淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(shù)據(jù)恢復(fù)單元，所以它是 USART 模塊中最復(fù)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?qū)?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(shè)計要求 設(shè)計一個以單片機為核心的學(xué)生評教系統(tǒng)，應(yīng)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(jìn)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(jìn)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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 2 第二章 硬件設(shè)計 3 第二章 硬件設(shè)計 信息交換 模塊 （ ATmega16 內(nèi)部 USART） USART 概述 通用同步和異步串行接收器和轉(zhuǎn)發(fā)器（ USART）是一個高度靈活的串行通訊設(shè)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(shù)據(jù)位和 1個或 2個停止位 （ 6） 硬件支持的奇偶校驗操作 （ 7） 數(shù)據(jù)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(shù)字低通濾波器 （ 10） 三個獨立的中斷：發(fā)送結(jié)束中斷 , 發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空中斷，以及接收結(jié)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(xué)生滿意度，對其進(jìn)行考核。 （ 3） 電子按鍵統(tǒng)計方便快捷，不增加學(xué)生負(fù)擔(dān)。 采用“教師教學(xué)評價系統(tǒng)”可 以實現(xiàn)以下目標(biāo)： （ 1） 實現(xiàn)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(xué)生課后時對老師的教育質(zhì)量進(jìn)行直接評價，從而實現(xiàn)學(xué)生滿意程度的統(tǒng)計。如何規(guī)范和完善學(xué)生評教工作，運用科學(xué)的辦法有效地實施評教；如何科學(xué)利用反饋信息，發(fā)揮學(xué)生評教促學(xué)促教的作用。高校內(nèi)部教學(xué)質(zhì)量保障體系的逐步建立，對促進(jìn)高校教育教學(xué)改革、保證和提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮著積極的作用。 關(guān)鍵詞 ： USART、 T6963C、評教系統(tǒng) 、開發(fā)設(shè)計 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(shè)計要求 ............................................................................................................... 1 第二章 硬件設(shè)計 ......................................................................................................... 3 信息交換模塊（ ATmega16 內(nèi)部 USART） ....................................................... 3 USART 概述 ................................................................................................... 3 時鐘產(chǎn)生器 ..................................................................................................... 4 幀格式 ............................................................................................................. 5 USART 初始化 ............................................................................................... 6 數(shù)據(jù)發(fā)送－ USART 發(fā)送器 ........................................................................... 6 數(shù)據(jù)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 .........