单片机技术与应用电子教案 3.串口发送字符串

课时教案课程：单片机技术与应用-基于CC2530的ZigBee技术开发与应用课题串口发送字符串课时4教学目标知识：1.掌握UART发送的工作原理2.掌握串口调试助手的使用方法3.掌握串口发送字符串的程序设计流程技能：1.能根据实际应用实现UART发送数据通信。2.能使用串口调试助手进行配置。3.会应用IAR软件编写、编译、链接、下载、调试程序，能够将CCDebugger仿真下载器的下载线连接到ZigBee实训模块与电脑，进行仿真演示。素质：1.实训过程中，具备节电、安全用电意识及工作现场的6S意识。2.具备创新意识。重点1.串口调试助手的使用2.串口发送函数难点串口发送字符串程序设计流程教法任务驱动式理实一体化学法实训小组合作教具试验多媒体、PPT课件教学过程问题设计及知识点师生互动设计（问题与任务）串口发送字符串【任务描述】基于ZigBee实训模块，编程实现按照设定的时间间隔（2s）通过串口不断地向PC发送字符串“HelloZigBee!”。【任务分析】1.知识分析实现通过串口发送字符串，必须要理解UART发送原理，能够正确配置串口相关寄存器，清晰UART发送流程。2.设备分析实训任务选择ZigBee实训模块如下图4-1-1所示，会识读此实训模块电路图，理解此模块串口工作原理。另外还需选取USB转串口线对ZigBee模块与PC进行连接，并通过串口调试助手进行调试。3.技能分析实现通过串口发送字符串，需具备UART发送数据通信知识技能，会运用IAR软件进行编程，并能够编译、链接、调试程序；会利用CCDebugger仿真下载器，将仿真器的下载线连接到ZigBee实训模块与电脑，通过串口助手调试配置，进行仿真演示。【知识储备】一、串口通信基础1.串口2.串口通信二、CC2530串口通信三、CC2530串口通信接口四、串口通信接口相关寄存器五、设置波特率六、初始化串口配置七、UART发送当USART收/发数据缓冲寄存器UxDBUF写入数据时，该字节发送到输出引脚TXDx，开始数据的传输。UxDBUF是双缓冲的。当字节传送开始时，UxCSR.ACTIVE位变为高电平，而当字节传送结束时为低。当传送结束时，UxCSR.TX_BYTE位设置为1。当USART收/发数据缓冲寄存器就绪，准备接收新的发送数据时，产生了一个中断请求。该中断在传送开始之后立刻发生，触发TX完成中断标志UTX0IF(具体参考模块三任务一寄存器IRCON2)，并且数据缓冲器被卸载，因此，当字节正在发送时，新的字节能够装入数据缓冲器。在单字节的发送函数中，把要发送的数据写入UxDBUF后，查询TX完成标志UTX0IF，当该标志被置1时，表示数据发送完成，然后清除该标志。八、串口调试工具1.串口调试工具串口调试工具，即串行通信接口调试软件。它有着数据发送、数据接收、数据监控、数据分析等功能，且小巧精致、操作简捷、功能强大。串口调试工具可以帮助用户在串口通讯监控，设备通讯测试工作中，有效提高工作效率。2.串口调试助手UartAssist简介3.串口调试工具的使用使用注意事项：1）依据计算机串口连接情况，选择正确的串口号。如果使用USB转串口线连接，则需要安装好驱动程序，通过计算机的设备管理器查找出正确的串口号。2）依据任务要求选择正确的波特率。3）选择校验位、数据位及停止位。默认选择校验位：NONE；数据位：8；停止位：1。4）设置接收/发送。根据任务要求设置ASCII（文本模式）或HEX（十六进制模式）。点击“打开”按钮变为“关闭”。4.串口调试助手的设置【任务指导】1.程序设计思路1）任务流程图：2）初始化USART0的各个寄存器，设置USART0的工作方式为UART模式，并将其波特率设置为19200。3）设计字符串发送函数，在主函数中调用字符串发送函数，每隔一定的延时（2S）发送一次。2.搭建开发环境1）新建工作区，工作区名为：work5_2。2）新建工程，工程名为：project5_2。3）新建源程序文件，命名为test5_2.c。4）将test5_2.c文件添加到project5_2工程中。5）按键CTRL+S保存工作区。6）配置工程选项，“Project”->“Options”->“GeneralOptions”，“Device”->“TexasInstruments”->“CC2530F256”。7）配置linker,勾选Overridedefault8）配置Debugger，“Debugger”->“Setup”->“Driver”->“TexasInstruments”。3.在编辑窗口设计程序（1）准备工作引入CC2530必要的头文件“iocc2530.h”，定义相关变量及延时函数,具体代码如下:#include<iocc2530.h>chardata[]="HelloZigBee!";voiddelay(unsignedinti)//延时函数{unsignedintj,k;for(j=0;j<i;j++){for(k=0;k<500;k++);}}（2）串口初始化配置voidinitial_usart_tx(){PERCFG=0X00;//usart0使用备用位置1，TX-P0_3,RX-P0_2P0SEL|=0X3C;//USART0使用位置1,设置相应引脚为片内外设I/O口P2DIR&=~0XC0;//P0优先作为UART模式U0CSR|=0X80;//选择USART通信为UART模式U0UCR|=0X80;//设置USART工作方式。U0GCR=9;U0BAUD=59;//配置串口工作的波特率,波特率设置为19200UTX0IF=0;//清除USATR发送中断标志}（3）设计字符串发送函数在通过串口UART0发送字符串的函数中,循环逐个发送字符,通过判断是否遇到字符串长度结束标志控制循环。voiduart_tx_string(char*data_tx,intlen){unsignedintj;for(j=0;j<len;j++){U0DBUF=*data_tx++;while(UTX0IF==0);//等待发送完成UTX0IF=0;//清除串口发送标志位}}（4）设计主函数voidmain(void){CLKCONCMD&=~0X7F;//晶振选择为32MHZwhile(CLKCONSTA&0X40);//等待晶振稳定CLKCONCMD&=~0X47;//设置系统主时钟频率为32MHZinitial_usart_tx();while(1){uart_tx_string(data,sizeof(data));//sizeof(data)>计算字符串个数delay(2000);}}4.编译、下载程序1）编译无误后，将CCDebugger与ZigBee模块相连，并连接到电脑。2）用USB转串口数据线把ZigBee模块连接到电脑。3）下载程序，打开串口调试助手，可以看到ZigBee模块不断的向PC发送字符串“HelloZigBee!”。教师引导学生分析任务学生复习总结所学知识小组合作探究UART发送的工作原理教师总结教师引导学生通过实训了解串口调试工具的特色及使用方法教师引导学生设置串口调试助手教育引导学生绘制任务流程图学生依据任务要求搭建开发环境学生编写程序：引入头文件，定义相关变量小组合作，依据串口初始化配置流程设计串口初始化函数教师指导评价教师指导，设计字符串发送函数小组合作探究编写主函数做中