八位MCU的UART設計.pdf

1、UART是用來將傳輸數(shù)據(jù)由并行格式轉變成串行格式，或將傳輸數(shù)據(jù)由串行格式轉變成并行格式。單片機的功能越來越強大，應用性越來越強，應用范圍也越來越廣，基于應用過程中通信的需求，現(xiàn)在絕大部分MCU芯片也都集成有UART功能。如果MCU芯片中沒有集成UART，通信時則需要軟件實現(xiàn)UART功能，這將占用CPU時間而且比硬件實現(xiàn)UART價格高，而且這使得MCU芯片與別的處理器之間進行的數(shù)據(jù)傳輸變得比較復雜。為了使MCU在進行通信時有著很高的靈活性

2、，我們可以在進行MCU的設計時就直接集成UART模塊，并能保證可靠性和穩(wěn)定性。
　　現(xiàn)在數(shù)字IC的設計基本上都是采用自頂向下的設計方法，編寫硬件描述語言對硬件功能逐層的進行描述，利用仿真軟件對設計進行逐層的功能驗證。在前仿真沒有問題后，就可以用綜合工具將其中需轉變?yōu)榫唧w電路的模塊組合綜合到器件庫所對應的門級電路網(wǎng)表。然后，利用自動布局布線工具再將網(wǎng)表轉換為需要實現(xiàn)的實際電路布線結構。
　　在進行數(shù)據(jù)通信時，要遵循數(shù)據(jù)通信協(xié)議

3、，這樣才能保證數(shù)據(jù)通信的正確性與可靠性。在進行接收數(shù)據(jù)時，UART對外部串行發(fā)送來的數(shù)據(jù)進行接收，在接收完成時產生接收中斷標志，并將傳輸數(shù)據(jù)由串行格式轉變成并行格式，還可驗證接收到數(shù)據(jù)的正確性。在進行數(shù)據(jù)的發(fā)送時，UART會將從發(fā)送緩沖寄存器讀取的并行數(shù)據(jù)轉變成串行格式，并在一幀有效數(shù)據(jù)前附加上一位起始位，在有效數(shù)據(jù)位之后加上一位可選的奇偶校驗位和一位停止位，并在發(fā)送完成時產生發(fā)送中斷標志，可以驗證發(fā)送數(shù)據(jù)的正確性。
　　本文所設

4、計的UART是集成在一個8位單片機上一個模塊，擁有高精度的波特率發(fā)生器。該UART有四種工作模式可供選擇，以滿足不同應用環(huán)境下的通信需求。模式0是8位同步模式，波特率為系統(tǒng)時鐘頻率的1/12。模式1是8位異步模式，波特率可通過定時器1或定時器2確定。模式2是9位異步模式，波特率為系統(tǒng)時鐘頻率的1/32或1/64。模式3是9位異步模式，波特率可通過定時器1或定時器2確定。UART的發(fā)送和接收中斷標志是相互獨立的，并能夠實現(xiàn)奇偶校驗，異步串