19. Последовательная передача данных usart, uart
Интерфейс USART (универсальный синхронно-асинхронный приемо-передатчик) - весьма гибкий модуль последовательной связи. USART поддерживает полнодуплексную асинхронную или синхронную передачу данных. USART также может работать в режиме "ведущий SPI" для работы с шиной SPI.
Рассмотрим прием байта. При отсутствии передачи линия находится в состоянии "1" . Признаком начала передачи является так называемый старт-бит, который всегда "0". За ним следуют 8 бит данных, младшим битом вперед. Заканчивается посылка стоп-битом, который всегда "1".
Приемник по первому спаду - начало старт-бита - синхронизируется, отсчитывает половину периода (времени передачи одного бита) и проверяет уровень на входе. Если он не "0" - значит, помеха, все отменяется. Если "0" - далее отсчитывает по полному периоду, и вдвигает 0 или 1 в сдвиговый регистр. Когда все 8 бит приняты, отсчитывается еще один период и проверяется наличие на входе "1" - стоп-бита. Если стоп-бит не равен "1", фиксируется ошибка, иначе байт считается принятым.(start0-7stop)
UDR - в этот регистр пишется байт на передачу, из него же считывается принятый байт. Хотя имя (и адрес) одно, физически это разные регистры, поскольку USART полностью дуплексный - приемник и передатчик работают независимо друг от друга (но с одной скоростью).
USR - регистр состояния.
UCR - регистр управления.
И последний регистр - UBRR - регистр задания скорости. Записываемый туда байт определяет коэффициент деления тактовой частоты.
-Последовательный канал (UART/USART)
-Некоторые микроконтроллеры серии AVR имеют: - встроенный универсальный последовательный асинхронный приемопередатчик (UART);
- универсальный последовательный синхронно/асинхронный приемопередатчик (USART).
-Протокол UART (USART) — это довольно распространенный протокол последовательной передачи информации. Такой протокол, в частности, использует последовательный порт компьютера (СОМ-порт). При помощи UART (USART) можно организовывать линию связи не только между двумя микроконтроллерами, но и между микроконтроллером и компьютером. Для обмена информацией UART (USART) использует две линии: RxD и TxD. Одна линия используется для приема информации, другая — для передачи. В модулях UART посылка может быть восьми- или девятиразрядной. В модуле USART ее длина может составлять от 5 до 9 разрядов.
-Кроме того, модули могут вырабатывать и контролировать разряд четности. Скорость передачи определяется специальным внутренним программируемым делителем и частотой тактового генератора микроконтроллера. Коэффициент деления делителя может изменяться от 2 до 65536. Для того, чтобы последовательный канал мог нормально обмениваться информацией с внешними устройствами, необходимо так подобрать коэффициент деления и частоту тактового генератора, чтобы получить одну из стандартных скоростей передачи информации. Например 2400, 4800, 9600,14400,19200, 28800 бит в секунду.