1_avr8_interfaces_USART

;режим передавання

;8 біт даних, 1 стоп-біт, без біту паритету ldi r16, (1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0) out UCSRC, r16

;================================

;================================

Для приймання даних по USART необхідно встановити прапорець RXEN в регістрі UCSRB. В усьому іншому ініціалізація USART точно така сама, як і в попередньому прикладі.

В головному циклі програма постійно опитує прапорець RXC в регістрі UCSRA, який встановлюється кожного разу, коли в буфері приймача з’являється новий байт. Після зчитування буферного регістру прапорець RXC автоматично скидається, якщо в буфері приймача немає більше непрочитаних кадрів. Для контролю прийнятих байтів вони виводяться в порт B.

Якщо постійне опитування прапорця RXC є недоцільним, для зчитування прийнятих даних можна використовувати переривання приймача. Якщо встановити в одиницю прапорець RXCIE дозволу переривання приймача, встановлення прапорця RXC викличе генерацію переривання, в підпрограмі обробки якого прийняті дані зчитуються з буферу приймача.

Усі вищенаведені приклади є ознайомчими і показують, як необхідно ініціалізовувати USART, а також ілюструють найпростіші процедури передавання та приймання байтів даних. Тепер давайте використаємо USART для більш конкретного завдання – керування роботою МК. Для того, щоб приклад був простий, а код невеликий, візьмемо програму генератора секундних імпульсів (приклад 12, розділ 1, гл. 4) і доопрацюємо її так, що пуском-зупинкою таймера можна було б керувати з комп’ютера натисканням кнопки на клавіатурі, наприклад, кнопки "0":

;================================

.org 0 rjmp init

.org 0x00B rjmp USART_RXC

init:

outi SPH, high(RAMEND) outi SPL, low(RAMEND)

В розділі ініціалізації для ініціалізації усіх регістрів (стеку, портів, USART та таймера) використовується макрос outi, який завантажує число в регістр В/В через регістр R16. Таймер-лічильник 1 налаштований на режим СТС з автоматичним переключенням виводу OC1A при події збігу значень в лічильному регістрі TCNT1 та регістрі порівняння OCR1A.

Обробка прийнятих через USART байтів здійснюється по перериванню приймача. Спочатку отриманий байт порівнюється із значенням 0x30 (ASCII-код цифри "0"). Якщо значення не співпадає, припиняємо подальшу обробку і виходимо з підпрограми обробки переривання. Якщо код прийнятого символу дорівнює 0х30, змінюємо на протилежний стан генератора імпульсів: якщо він зупинений – запускаємо його, якщо працював – зупиняємо. Для цього необхідно лише інвертувати біт COM1A0 в регістрі TCCR1A, який керує переключенням виводу OC1A: завантажуємо вміст TCCR1A в тимчасовий регістр buffer, в другому тимчасовому регістрі (R17) формуємо маску: встановлений в одиницю біт, номер якого відповідає номеру біту COM1A0 в регістрі TCCR1A і здійснюємо операцію "виключне АБО" між вмістом регістру, в якому є копія вмісту TCCR1A, та вмістом регістру маски. Оскільки в регістрі маски встановлений в одиницю лише один біт, який відповідає за позицією біту COM1A0, тільки він і буде інвертований. Вміст регістру buffer після виконання операції "виключне АБО" записуємо назад в регістр TCCR1А. В такий спосіб в регістрі TCCR1A ми модифікували лише необхідний нам біт, залишаючи незмінними усі решта.

Якщо після інверсії біт COM1A0 буде дорівнювати нулю, переключення виводу OC1A припиниться, а після приймання по USART наступного символу "0", коли біт COM1A0 буде знов інвертований, і вже буде дорівнювати одиниці, переключення виводу OC1A відновиться.

Використання USART для відлагодження програм

Інтерфейс USART, окрім передачі даних, можна також використовувати при відлагодженні програм. В будякому місці програми (автоматично, при натисканні кнопки, чи за командою, переданою по тому ж USART), можна видати на екран LCD чи передати в ПК вміст будь яких регістрів або комірок пам’яті. Після закінчення відлагодження програми команди видачі вмісту регістрів чи комірок пам’яті через USART видаляються (або закоментовуються в тексті програми на випадок, якщо в майбутньому виникне потреба ще раз доопрацювати програму).

Практичні завдання

Практичне завдання №1: Переробити програму з прикладу 2, встановивши іншу швидкість передачі даних при іншій тактовій частоті роботи МК, наприклад 4800 біт/с при тактовій частоті 8 МГц.

Практичне завдання №2: Скласти програму, яка виводить текст, набраний на клавіатурі ПК, на LCDіндикатор, підключений до мікроконтролера. Передбачити команду очищення екрану LCD.

Практичне завдання №3: Доопрацювати програму з прикладу 4 так, щоб за допомогою команд з ПК можна було б не тільки запускати-зупиняти генератор імпульсів, але й керувати частотою імпульсів в певних межах при натисканні на клавіатурі ПК клавіш "+" та "–" (кількість кроків регулювання та дискретність вибрати самостійно). Якщо досягнуто нижню чи верхню межу регулювання, команди повинні ігноруватись.

Практичне завдання №4: Організувати з’єднання через USART двох мікроконтролерів ATmega8. До першого МК підключити кілька кнопок, до одного з портів другого МК підключити лінійку світлодіодів. При натисканні однієї з кнопок, підключених до першого МК, він повинен через USART відіслати до другого МК код натиснутої кнопки, а другий МК повинен вивести прийнятий код на світлодіодну лінійку.

14