查看“AVR USART(UART)发送中断程序使用缓冲器”的源代码

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="780"><tr><th class="type_483D8B" scope="col" style="font-size: 12px; line-height: 20px; font-weight: normal; border-top-style: none; color: rgb(72, 61, 139);" valign="top"><div align="left"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="120"><tr><th bgcolor="#698192" class="white_12px_b" height="20" scope="col" style="font-size: 12px; color: rgb(255, 255, 255); line-height: 20px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">系统功能</th></tr></table><br/>　　使用USART发送数据，需要一定时间，若是用传统方法，等发送完再处理其它任务（如语句<span class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"> while(!(UCSRA&amp;0x40));</span>），那么，将大大降低了高速的AVR的执行效率！AVR会等到“花都谢了～”<br/>　　那么怎样处理才可以解决低速串口与高速AVR之间的矛盾呢？可以采用开辟发送缓冲区的做法：<br/>　　当AVR需要发送数据时，如果USART口不空闲或者发送缓冲区还有待发送的数据，就将数据放入发送缓冲器中（如果缓冲器未满），AVR不必等待，可以转去执行其它任务。而后，等USART的硬件发送完一个数据后产生中断，由中断服务程序负责将发送缓冲器中数据依次送出。 <br/>　　发送缓冲器数据结构的设计：循环队列，由读、写2个指针及一个队列计数器控制，用于判断当前写入数据、读出数据在队列中的位置，并判断队列是否为空，是否已满。<br/>　　程序设计时需注意，为了防止处理冲突，在对数据缓冲器的读、写过程中，要将中断关闭，避免错误产生，从而提高程序的可靠性。<br/><br/><br/></div></th></tr><tr><th class="type_483D8B" scope="col" style="font-size: 12px; line-height: 20px; font-weight: normal; border-top-style: none; color: rgb(72, 61, 139);" valign="top"><div align="left"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="120"><tr><th bgcolor="#698192" class="white_12px_b" height="20" scope="col" style="font-size: 12px; color: rgb(255, 255, 255); line-height: 20px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">硬件设计</th></tr></table><p align="center">[[File:AVR_USART(UART)发送中断程序_使用缓冲器-0.jpg|400px]]<br/>AVR主控电路原理图（点击图片放大，不需要放大镜！[[File:AVR_USART(UART)发送中断程序_使用缓冲器-1.gif|400px]]）<br/>[[File:AVR_USART(UART)发送中断程序_使用缓冲器-2.jpg|400px]] <br/>LED控制电路原理图（点击图片放大，不需要放大镜！[[File:AVR_USART(UART)发送中断程序_使用缓冲器-1.gif|400px]]）<br/><br/><br/><br/></p></div></th></tr><tr><th class="type_483D8B" scope="col" style="font-size: 12px; line-height: 20px; font-weight: normal; border-top-style: none; color: rgb(72, 61, 139);" valign="top"><div align="left"><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="120"><tr><th bgcolor="#698192" class="white_12px_b" height="20" scope="col" style="font-size: 12px; color: rgb(255, 255, 255); line-height: 20px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">软件设计</th></tr></table><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">下面部分从TXT拷出，拷到网页，代码部分缺省了很多空格，比较凌乱，请谅解！</p><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">//目标系统: 基于AVR单片机<br/>//应用软件: ICC AVR</p><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">/*01010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101<br/>----------------------------------------------------------------------<br/>实验内容：<br/>使用USART的发送中断功能，并使用缓冲解决高速AVR与低速串口之间的矛盾<br/>----------------------------------------------------------------------<br/>硬件连接：  <br/>将PB口的LED指示灯使能开关切换到"ON"状态。<br/>----------------------------------------------------------------------<br/>注意事项：<br/>（1）若有加载库程序，请将光盘根目录下的“库程序”下的“ICC_H”文件夹拷到D盘<br/>（2）请详细阅读：光盘根目录下的“产品资料\开发板实验板\SMK系列\SMK1632\说明资料”<br/>----------------------------------------------------------------------<br/>10101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010*/</p><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">#include &lt;iom16v.h&gt;<br/>#include "D:\ICC_H\CmmICC.H"</p><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">#define DISP_PORT PORTB<br/>#define DISP_DDR  DDRB</p><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">#define TX_BUFFER_SIZE 255<br/>#define UDR_EMPTY (1&lt;&lt;UDRE)</p><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">uint8 tx_buffer[TX_BUFFER_SIZE],tx_wr_index=0,tx_rd_index=0,tx_counter=0;</p><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">/*--------------------------------------------------------------------<br/>程序名称：UART初始化程序<br/>程序功能：初始化UART为：8位，9.6K，接收中断<br/>注意事项：基于7.3728M晶振<br/>提示说明：晶振不要买到假的，要不然，调不出来还以为电脑有鬼！<br/>输    入：<br/>返    回：<br/>--------------------------------------------------------------------*/<br/>void uart0_init(void)<br/>{<br/>    UCSRB = 0x00;   //disable while setting baud rate<br/>    UCSRA = 0x00;   //U2X = 0，不加倍数率<br/>    UCSRC = 0x86;   //8位<br/>    UBRRL = 47;     //set baud rate lo，波特率为9.6K<br/>    UBRRH = 0x00;   //set baud rate hi<br/>    UCSRB = 0x58;   //发送中断允许，接收缓冲自动清空，接收允许<br/>}<br/>/*--------------------------------------------------------------------<br/>程序名称：UART发送中断服务程序<br/>程序功能：<br/>注意事项：<br/>提示说明：<br/>输    入：<br/>返    回：<br/>--------------------------------------------------------------------*/<br/>#pragma interrupt_handler uart0_tx_isr:14<br/>void uart0_tx_isr(void)<br/>{<br/>    if (tx_counter) //如果缓冲区有数据则进入发送程序<br/>    {<br/>        tx_counter--;<br/>        UDR=tx_buffer[tx_rd_index]; <br/>        if (++tx_rd_index == TX_BUFFER_SIZE) //如果缓冲区读指针满<br/>            tx_rd_index=0;    //读指针置0<br/>    }<br/>}<br/>/*--------------------------------------------------------------------<br/>程序名称：<br/>程序功能：UART发送程序<br/>注意事项：<br/>提示说明：<br/>输    入：<br/>返    回：<br/>--------------------------------------------------------------------*/<br/>void uart0_putchar(uint8 c) <br/>{ <br/>    while (tx_counter == TX_BUFFER_SIZE); //如果缓冲区满则等待<br/>    CLI(); <br/>    if (tx_counter || ((UCSRA &amp; UDR_EMPTY)==0))  //如果缓冲区有数据或者UDR不空闲<br/>    {<br/>        tx_buffer[tx_wr_index]=c;   //将数据写入缓冲<br/>        if (++tx_wr_index == TX_BUFFER_SIZE)  //如果已经写满<br/>            tx_wr_index=0;    //写指针置0<br/>        tx_counter++;<br/>    } <br/>    else     //如果缓冲区没有数据且UDR空闲<br/>        UDR=c;      //没什么事就发了吧<br/>    SEI();<br/>} <br/>/*--------------------------------------------------------------------<br/>程序名称：<br/>程序功能：<br/>注意事项：<br/>提示说明：<br/>输    入：<br/>返    回：<br/>--------------------------------------------------------------------*/<br/>void mcu_init(void)<br/>{<br/>    CLI();<br/>    uart0_init();<br/>    MCUCR = 0x00;<br/>    GICR  = 0x00;<br/>    TIMSK = 0x00;   //timer interrupt sources<br/>    SEI();          //re-enable interrupts<br/>}<br/>/*--------------------------------------------------------------------<br/>程序名称：<br/>程序功能：<br/>注意事项：没什么好说的。。。<br/>提示说明：<br/>输    入：<br/>返    回：<br/>--------------------------------------------------------------------*/<br/>void main()<br/>{<br/>    uint8 sendChar=0;</p><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">    mcu_init();<br/>    DISP_DDR=0xFF;</p><p class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">    while(1)<br/>    {<br/>        uart0_putchar(sendChar); //发送数据，数据为变量sendChar<br/>        delay50us(20);<br/>        DISP_PORT=tx_counter;  //显示发送区数据量<br/>    }<br/>}</p></div></th></tr><tr><th class="type_483D8B" scope="col" style="font-size: 12px; line-height: 20px; font-weight: normal; border-top-style: none; color: rgb(72, 61, 139);" valign="top"><div align="left"><br style="font-family: Arial, 新宋体, 微软雅黑;"/><table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="color: rgb(72, 61, 139); font-family: Arial, 新宋体, 微软雅黑; font-size: 12px; line-height: 20px;" width="120"><tr><th bgcolor="#698192" class="white_12px_b" height="20" scope="col" style="color: rgb(255, 255, 255); font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">系统调试</th></tr></table><p style="font-family: Arial, 新宋体, 微软雅黑;">（1）缓冲区数据量tx_counter的值取决于AVR的发送频率及UART的波特率。假定UART的波特率一定，若是AVR的发送频率过高，低速的UART的发送速度将跟不上，导致缓冲区数据量tx_counter不断增加。用LED指示tx_counter，将可以观察到向上加的现象。<br/><br/>（2）改变UART初始化语句：<span class="type_666666_12px" style="color: rgb(102, 102, 102); border-top-style: none; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">UBRRL = 47; </span>将“47”改为“40”、“60”、“80”，从而改变UART的波特率。可以看到波特率越高，数据量tx_counter向上加的速度越低；当波特率高到一定程度，发送时间将小于延时时间，UART空闲，程序不将待发送的数据放入缓冲，即缓冲区没有数据，数据量tx_counter一直为“0”；波特率越低，数据量tx_ounter向上加的速度越高。用LED指示tx_counter的数据量，观察现象。</p><div><br/></div></div></th></tr></table>