Microchip 系列：PIC18F46J50 系列 (低功耗)_22.数据传输与通信协议.docxVIP

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22.数据传输与通信协议

22.1串行通信基础

串行通信是一种数据传输方式，其中数据位按顺序逐位传输。与并行通信相比，串行通信只需要较少的引脚，这使得它在单片机应用中非常受欢迎。PIC18F46J50系列单片机支持多种串行通信协议，包括UART、SPI和I2C。在本节中，我们将详细讨论这些协议的原理和实现方法。

22.1.1UART通信

UART（UniversalAsynchronousReceiver-Transmitter）是一种通用的异步串行通信协议。它通过TX（传输）和RX（接收）引脚进行数据传输。UART通信不需要时钟信号同步，因此传输距离较远且硬件实现较为简单。

22.1.1.1原理

UART通信的基本原理如下：

数据帧：数据帧通常由起始位、数据位、校验位和停止位组成。

起始位：表示数据帧开始，通常为低电平（0）。

数据位：实际传输的数据，通常为5到9位。

校验位：用于校验数据的正确性，可以是奇校验或偶校验。

停止位：表示数据帧结束，通常为高电平（1）。

22.1.1.2实现方法

在PIC18F46J50系列单片机中，UART通信通过USART（UniversalSynchronousAsynchronousReceiver-Transmitter）模块实现。以下是一个简单的UART传输和接收的例子。

#includexc.h

#includestdio.h

#defineFOSC8000000//晶振频率

#defineBAUD9600//波特率

#defineSPBRG_VALUE((FOSC/(16*BAUD))-1)//计算SPBRG值

//配置UART

voidUART_Init(void){

TRISC6=1;//RX引脚设置为输入

TRISC7=0;//TX引脚设置为输出

SPBRG=SPBRG_VALUE;//设置波特率生成器

TXSTA=0//设置传输状态寄存器

RCSTA=0//设置接收状态寄存器

}

//发送一个字符

voidUART_WriteChar(chardata){

while(!TXIF);//等待传输完成

TXREG=data;//发送数据

}

//发送一个字符串

voidUART_WriteString(char*data){

while(*data){

UART_WriteChar(*data++);

}

}

//接收一个字符

charUART_ReadChar(void){

while(!RCIF);//等待接收完成

returnRCREG;//返回接收到的数据

}

//检查是否有数据可接收

charUART_DataReady(void){

returnRCIF;//返回接收完成标志

}

voidmain(void){

//初始化UART

UART_Init();

//发送测试字符串

UART_WriteString(Hello,World!\r\n);

//接收数据并回显

while(1){

if(UART_DataReady()){

chardata=UART_ReadChar();

UART_WriteChar(data);

}

}

}

22.1.2SPI通信

SPI（SerialPeripheralInterface）是一种同步串行通信协议，通常用于短距离、高速数据传输。SPI通信涉及四条线：SCK（时钟）、MOSI（主输出从输入）、MISO（主输入从输出）和SS（从选择）。

22.1.2.1原理

SPI通信的基本原理如下：

主设备：控制时钟信号并发起通信。

从设备：在主设备控制下进行数据传输。

全双工：主设备和从设备可以同时传输和接收数据。

时钟极性和相位：可以通过配置SCKP和SCKPH来设置时钟的极性和相位。

22.1.2.2实现方法

在PIC18F46J50系列单片机中，SPI通信通过MSSP（MasterSynchrono