avr atmega16单片机通用同步和异步串行接纳器和转发器 (USART)
是一个高度灵敏的串行通讯设备，其作业形式及其初始化，寄存器阐明如下
*USART操控和状况寄存器A（UCSRA）
USART 操控和状况寄存器A（UCSRA）
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
RXC TXC UDRE FE DOR PE U2X MPCM
RXC: USART 接纳完毕
接纳缓冲器中有未读出的数据时RXC 置位，不然清零。接纳器制止时，接纳缓冲器被刷
新，导致RXC 清零。RXC 标志可用来发生接纳完毕中止
TXC: USART 发送完毕
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。碑文发送
完毕中止时TXC 标志主动清零，也能够经过写0进行铲除操作。TXC 标志可用来发生发
送完毕中止( 见对TXCIE 位的描绘)。
UDRE: USART 数据寄存器空
UDRE标志指出发送缓冲器(UDR)是否准备好接纳新数据。UDRE为1阐明缓冲器为空，已
准备好进行数据接纳。UDRE标志可用来发生数据寄存器空中止
复位后UDRE 置位，标明发送器现已安排妥当。
FE: 帧过错
假如接纳缓冲器接纳到的下一个字符有帧过错，即接纳缓冲器中的下一个字符的第一个
中止位为0，那么FE 置位。这一位一向有用直到接纳缓冲器(UDR) 被读取。当接纳到的
中止位为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。当接纳缓冲器满( 包括了两个数据)，接纳移位寄存器又有数据，
若此刻检测到一个新的开始位，数据溢出就发生了。这一位一向有用直到接纳缓冲器
(UDR) 被读取。对UCSRA 进行写入时，这一位要写0。
PE: 奇偶校验过错
当奇偶校验使能(UPM1 1)，且接纳缓冲器中所接纳到的下一个字符有奇偶校验过错时
UPE 置位。这一位一向有用直到接纳缓冲器 (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。运用同步操作时将此位清零。此方位1可将波特率分频因
子从16降到8，然后有用的将异步通讯形式的传输速率加倍。
MPCM: 多处理器通讯形式
设置此位将发动多处理器通讯形式。MPCM置位后，USART 接纳器接纳到的那些不包括
地址信息的输入帧都将被疏忽。发送器不受MPCM设置的影响。
*USART操控和状况寄存器 B（UCSRB）*
USART操控和状况寄存器 B（UCSRB）
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
RXCIE TXCIE UDRIE RXEN TXEN UCSZ2 RXB8TXB8
RXCIE: 接纳完毕中止使能
置位后使能RXC中止。当RXCIE为1，大局中止标志位SREG置位，UCSRA寄存器的RXC
亦为1时能够发生USART接纳完毕中止。
TXCIE: 发送完毕中止使能
置位后使能TXC中止。当TXCIE为1，大局中止标志位SREG置位，UCSRA寄存器的TXC
亦为1时能够发生USART发送完毕中止。
UDRIE: USART 数据寄存器空中止使能
置位后使能UDRE中止。当UDRIE 为1，大局中止标志位SREG置位，UCSRA寄存器的UDRE
亦为1时能够发生USART数据寄存器空中止。
RXEN: 接纳使能
置位后将发动USART接纳器。RxD 引脚的通用端口功用被USART功用所替代。制止接
收器将改写接纳缓冲器，并使 FE、DOR及PE标志无效。
TXEN: 发送使能
置位后将发动将发动USART发送器。TxD引脚的通用端口功用被USART功用所替代。
TXEN 清零后，只要比及一切的数据发送完成后发送器才能够真实制止，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。发送器制止后，TxD引脚康复其通用
I/O功用。
UCSZ2: 字符长度
UCSZ2与UCSRC寄存器的UCSZ1:0结合在一起能够设置数据帧所包括的数据位数(字符
长度)。
RXB8: 接纳数据位8
对9位串行帧进行操作时，RXB8 是第9个数据位。读取UDR包括的低位数据之前首要
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之前首要要对它进行写操作。
状况寄存器 C（UCSRC）*
状况寄存器 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。对该寄存器的拜访。
URSEL: 寄存器挑选
经过该位挑选拜访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 形式挑选
经过这一位来挑选同步或异步作业形式。
UMSEL设置
UMSEL 形式
0 异步操作
1 同步操作
UPM1:0: 奇偶校验形式
这两位设置奇偶校验的形式并使能奇偶校验。假如使能了奇偶校验，那么在发送数
据，发送器都会主动发生并发送奇偶校验位。对每一个接纳到的数据，接纳器都会
发生一奇偶值，并与UPM0 所设置的值进行比较。假如不匹配，那么就将UCSRA 中
的PE 置位。
UPM 设置
UPM1 UPM0 奇偶形式
0 0 制止
0 1 保存
1 0 偶校验
1 1 奇校验
USBS: 中止位挑选
经过这一位能够设置中止位的位数。接纳器疏忽这一位的设置。
USBS 设置
USBS 中止位位数
0 1
1 2
UCSZ1:0: 字符长度
UCSZ1:0与UCSRB寄存器的 UCSZ2结合在一起能够设置数据帧包括的数据位数(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 保存
1 0 1 保存
1 1 0 保存
1 1 1 9
UCPOL: 时钟极性
这一位仅用于同步作业形式。运用异步形式时，将这一位清零。UCPOL 设置了输出
数据的改动和输入数据采样，以及同步时钟XCK 之间的联系。
UCPOL 设置
UCPOL 发送数据的改动(TxD引脚的输出) 接纳数据的采样(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。对该寄存器的拜访。
URSEL: 寄存器挑选
经过该位挑选拜访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 – 保存位
这些位是为今后的运用而保存的。为了与今后的器材兼容，写UBRRH时将这些位清零。
UBRR11:0: USART 波特率寄存器
这个12位的寄存器包括了USART的波特率信息。其间UBRRH包括了USART波特率高4
位，UBRRL包括了低8位。波特率的改动将形成正在进行的数据传输受到破坏。写UBRRL
将当即更新波特率分频器。
波特率界说为每秒的位传输速度 (bps)
BAUD 波特率 ( bps)
fOSC 体系时钟频率
UBRR UBRRH 与 UBRRL 的数值 (0-4095)
异步正常形式 (U2X = 0)
FOSC FOSC
BAUD = ————– UBRR = ———— -1
16( UBRR+ 1) 16BAUD
异步倍速形式 (U2X = 1)
fOSC fOSC
BAUD = ————– UBRR = ———— -1
8(UBRR+ 1) 8BAUD
同步主机形式
fOSC fOSC
BAUD = ————— UBRR = ———— -1
2(UBRR+ 1) 2BAUD
程序比如：
#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 charmode,unsigned char checkout)//具体初始化形式
{
SREG&=0x7F; switch(mode)//异同形式挑选 /UBRR的baud设置参数表*/ /* 设置波特率 */ unsigned char data; UDR =UASART_DATA; //add your code here /* 等候发送缓冲器为空 */ /* 等候发送缓冲器为空 */
UCSRC&=~(1<
UBRRH = (unsigned char)(baud>>8);
UBRRL = (unsigned char)baud;
/* 接纳器与发送器使能 */
UCSRB = (1<
UCSRB = (1<
{
case 0:UCSRB&=~(1<
UCSRC|=1<
switch(digit)//// 设置帧格局 : digit数据位5-9,
{
case 5:UCSRB&=~(1<
switch(checkout)//checkout校验形式
{
case 0:UCSRC&=~(1<
UCSRC|=1<
//UCSRA|=1<
}
//U2X=0;8mhz晶振9600：UBRR=51;夺冠：0.2%。4800：UBRR=103;夺冠：0.2%.2400：UBRR=207;夺冠：0.2%
//U2X=1;8mhz晶振9600：UBRR=103;夺冠：0.2%。4800：UBRR=207;夺冠：0.2%.2400：UBRR=416;夺冠：-0.1%
//U2X=0;11.0592mhz晶振9600：UBRR=71;夺冠：0.0%。4800：UBRR=143;夺冠：0.0%.2400：UBRR=287;夺冠：0.0%
//U2X=1;11.0592mhz晶振9600：UBRR=143;夺冠：0.0%。4800：UBRR=287;夺冠：0.0%.2400：UBRR=575;夺冠：0.0%
void USART_Init_commonage(unsigned int baud)//通用初始化
{
SREG&=0x7F;
UBRRH = (unsigned char)(baud>>8);
UBRRL = (unsigned char)baud;
/* 接纳器与发送器使能 数据寄存器空使能制止*/
UCSRB = (1<
UCSRC = (1<
SREG|=0x80;//使能大局中止
}
/*
USART数据寄存器空标志UDRE及传输完毕标志TXC,两个标志位都能够发生中止。
*/
void UDR_empty()
//使能要求：大局中止使能，数据寄存器空中止使能位 UDRIE置位。 UDRE 被置位（主动）。
//对寄存器 UDR 碑文写操作将清零 UDRE
{
UDR = data;
//add your code here
}
void TXC_END()
{
}
void RXC_END()
{
UASART_DATA=UDR;
//add your code here
}
void USART_Transmit5_8( unsigned char data )//对 UDRE标志选用轮询方法发送数据(发送5-8位数据)
{
while ( !( UCSRA & (1<
UDR = data;
}
void USART_Transmit_9( unsigned int data )//用查询法发送9位数据的数据帧
{
while ( !( UCSRA & (1<
UCSRB &= ~(1<
UCSRB |= (1<
UDR = data;
}
unsigned char USART_Receive5_8( void )//用查询RXC承受5-8位的数据
{
/*等候接纳数据*/
while ( !(UCSRA & (1<
return UDR;
}
unsigned int USART_Receive_9( void )//承受9位的数据帧
{
unsigned char status, resh, resl;
/*等候接纳数据 */
while ( !(UCSRA & (1<
/* from buffer */
status = UCSRA;
resh = UCSRB;
resl = UDR;
/* 假如犯错回来*/
if ( status & (1<
/* 过滤第九位数据然后回来*/
resh = (resh >> 1) & 0x01;
return ((resh << 8) | resl);
}
/*
制止接纳器时缓冲器 FIFO 被改写，缓冲器被清空。导致未读出的数据丢掉。假如我们犯错而必须在正常操作下改写缓冲器?
则需求一向读取 UDR 直到 RXC 标志清零。
*/
void USART_Flush( void )
{
unsigned char dummy;
while ( UCSRA & (1<
