В данном пособии рассмотрена лабораторная работа, посвящённая взаимодействию микроконтроллеров посредством встроенных интерфейсов UART и I2C. <...> 4 Интерфейс USART Микроконтроллер ATmega8 имеет в своем составе один модуль универсального синхронно/асинхронного приемопередатчика (USART). <...> Модуль приемо-передатчика обеспечивает полнодуплексный обмен по последовательному каналу, при этом скорость передачи данных может варьироваться в довольно широких пределах. <...> Длина посылки может составлять от 5 до 9 бит. <...> Для взаимодействия с программой предусмотрены три прерывания, запрос на генерацию которых формируется при наступлении следующих событий: «передача завершена», «регистр данных передатчика пуст» и «прием завершен». <...> Модуль состоит из трех основных частей: блока тактирования, блока передатчика и блока приемника. <...> Блок тактирования модулей USART содержит схему синхронизации, которая используется при работе в синхронном режиме, и контроллер скорости передачи. <...> Блок передатчика включает одноуровневый буфер, сдвиговый регистр, схему формирования бита четности и схему управления. <...> Блок приемника, в свою очередь, содержит схемы восстановления тактового сигнала и данных, схему контроля четности, двухуровневый буфер, сдвиговый регистр а также схему управления. <...> Буферные регистры приемника и передатчика располагаются по одному адресу пространства ввода/вывода и обозначаются как регистр данных UDR. <...> В этом регистре хранятся младшие 8 битов принимаемых и передаваемых данных. <...> При чтении регистра UDR выполняется обращение к буферному регистру приемника, при записи — к буферному регистру передатчика. <...> В модулях USART буфер приемника является двухуровневым (FIFOбуфер), изменение состояния которого происходит при любом обращении к регистру UDR. <...> В связи с этим не следует использовать регистр UDR в качестве операндов команд типа «чтение/модификация/запись» (SBI и CBI). <...> Кроме того, следует быть 5 очень аккуратными при использованием <...>
Микроконтроллеры_в_радиофизических_приложениях.pdf
-
-
-
«
»
-
:
.. ,
.. -,
..
2014
Стр.1
СОДЕРЖАНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Интерфейс USART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Лабораторная работа «Взаимодействие с компьютером по
интерфейсу USART» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Описание лабораторного макета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Варианты заданий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3
Стр.3
очень аккуратными при использованием команд проверки SBIC и
SBIS, поскольку они также изменяют состояние буфера приемника.
Для
управления модулями USART используются три регистра:
UCSRA, UCSRB и UCSRC.
Регистр управления UCSRA
Номер бита 7
6
5
4
3
2
1
0
Имя бита RXC TXC UDRE FE DOR UPE U2X MPCM
Биты регистра UCSRA
Бит Название Описание
7
RXC Флаг завершения приема. Флаг устанавливается
в 1 при наличии непрочитанных данных
в буфере приемника (регистр данных UDR).
Сбрасывается флаг аппаратно после опустошения
буфера. Если бит RXCIE регистра UCSRB
установлен, то при установке флага генерируется
запрос на прерывание «прием завершен»
6
TXC Флаг завершения передачи. Флаг устанавливается
в 1 после передачи всех битов посылки
из сдвигового регистра передатчика при условии,
что в регистр данных UDR не было загружено
новое значение. Если бит TXCIE регистра
UCSRB установлен, то при установке
флага генерируется прерывание «передача завершена».
Флаг сбрасывается аппаратно при
выполнении подпрограммы обработки прерывания
или программно, записью в него лог. 1
6
Стр.6
5 UDRE Флаг опустошения регистра данных. Данный
флаг устанавливается в 1 при пустом буфере
передатчика (после пересылки байта из регистра
данных UDR в сдвиговый регистр передатчика).
Установленный флаг означает, что в
регистр данных можно загружать новое значение.
Если бит UDRIE регистра UCSRB установлен,
генерируется запрос на прерывание
«регистр данных пуст». Флаг сбрасывается аппаратно,
при записи в регистр данных
4
FE Флаг ошибки кадрирования. Флаг устанавливается
в 1 при обнаружении ошибки кадрирования,
т. е. если первый стоп-бит принятой
посылки равен 0. Флаг сбрасывается при приеме
стоп-бита, равного 1
3 DOR Флаг переполнения. Флаг устанавливается в 1,
если в момент обнаружения нового старт-бита
в сдвиговом регистре приемника находится
последнее принятое слово, а буфер приемника
полон (содержит два байта). Флаг сбрасывается
при пересылке принятых данных из сдвигового
регистра приемника в буфер
2
UPE Флаг ошибки контроля четности. Флаг устанавливается
в 1, если в данных, находящихся
в буфере приемника, выявлена ошибка контроля
четности. При отключенном контроле четности
этот бит постоянно сброшен в 0
7
Стр.7
1
U2X Удвоение скорости обмена. Если этот бит
установлен в 1, то коэффициент деления
предделителя контроллера скорости передачи
уменьшается с 16 до 8, удваивая тем самым
скорость асинхронного обмена по последовательному
каналу. Этот бит используется только
при асинхронном режиме работы и в синхронном
режиме должен быть сброшен
0 MPCM Режим мультипроцессорного обмена. Если
этот бит установлен в 1 ведомый микроконтроллер
ожидает приема кадра, содержащего
адрес. Кадры, не содержащие адреса устройства,
игнорируются
Номер бита
Регистр управления UCSRB
7
6
3
2
5
1
4
Имя бита RXCIE TXCIE UDRIE RXEN
Номер бита
0
Имя бита TXEN UCSZ2 RXB8 TXB8
Биты регистра UCSRB
Бит Название Описание
7 RXCIE Разрешение прерывания по завершении приема.
Если данный бит установлен в 1, то при
установке флага RXC регистра UCSRA генерируется
прерывание «прием завершен» (если
флаг I регистра SREG установлен в 1)
6 TXCIE Разрешение прерывания по завершении передачи.
Если данный бит установлен в 1, то при
установке флага ТХС регистра UCSRA генерируется
прерывание «передача завершена»
8
Стр.8