Die serielle Schnittstelle mit den Atmega32: USART

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1 Die serielle Schnittstelle mit den Atmega32: USART Die Schnittstelle hat die Bezeichnung USART, die für UNIVERSAL SYNCHRONOUS and ASYNCHRONOUS RECEIVER and TRANSMITTER steht. In dieser Abhandlung wird nur die asynchrone Datenübertragung behandelt. Wie man am PINOUT sieht, befinden sich die Anschlüsse der seriellen Schnittstelle am PORTD(PD0 und PD1) Bei serieller Datenübertragung sind diese Portanschlüsse für andere Zwecke gesperrt. Die serielle Datenübertragung funktioniert auch nicht, wenn der LCD_PORT auf PORTD eingestellt ist. Bei der Programmierung sind die folgenden Register von Bedeutung Die USART-Datenregister UDR Es handelt sich um 2 physikalische 8-Bit-Register, die mit dem gemeinsamen Namen UDR angesprochen werden.

2 Die USART Controll and Status Register UCSRA, UCSRB und USCRC: UCSRA: Bit 7 RXC: USART Receive Complete Bit 6 TXC: USART Transmit Complete Bit 5 UDRE: USART Data Register Empty Bit 4 FE: Frame Error Bit 3 DOR: Data OverRun Bit 2 PE: Parity Error Bit 1 U2X: Double the USART Transmission Speed Bit 0 MPCM: Multiprocessor Communication Mode UCSRB: Bit 7 RXCIE: RX Complete Interrupt Enable Bit 6 TXCIE: TX Complete Interrupt Enable Bit 5 UDRIE: USART Data Register Empty Interrupt Enable Bit 4 RXEN: Receiver Enable Bit 3 TXEN: Transmitter Enable Bit 2 UCSZ2: Character Size Bit 1 RXB8: Receive Data Bit 8 Bit 0 TXB8: Transmit Data Bit 8 UCSRC: Bit 7 URSEL: Register Select This bit selects between accessing the UCSRC or the UBRRH Register. It is read as one when reading UCSRC. The URSEL must be one when writing the UCSRC. Bit 6 UMSEL: USART Mode Select Bit 5:4 UPM1:0: Parity Mode Bit 3 USBS: Stop Bit Select Bit 2:1 UCSZ1:0: Character Size Bit 0 UCPOL: Clock Polarity

3 Die USART-Baudratenregister UBRRH und UBRRL: Die folgende Tabelle zeigt Einstellwerte für das Baudratengegister bei einer Oszillatorfrequenz von 8 MHz. Bei Werten unter 256 ist UBRRH=0.

4 Wir wollen die Schnittstelle nur im asynchronen Modus nutzen: Beispiel: Die USART-Schnittstelle soll zum asynchronen Senden und Empfangen von Daten genutzt werden mit 9600 Baud, 8 Datenbits, keine Parität, 1 Stopbit (8N1): (fosz=8mhz) Initialisierung der Schnittstelle: void USART_init(void){ UBRRH=0; UBRRL=51; //8N1 Daten UCSRC =0x86; //Empfangen und Senden UCSRB=0x18; Ein Byte senden: void USART_putc(uint8_t byte){ while(bit_is_clear(ucsra,udre)); //warten auf Datenregister empty UDR=byte; Prüfen, ob ein Byte empfangen wurde: uint8_t USART_byte_avail(void){ if(bit_is_set(ucsra,rxc)) return 1; else return 0; Ein Byte empfangen:

5 uint8_t USART_getc(void){ while(bit_is_clear(ucsra,rxc));//warten auf Receive Complete return UDR; void USART_puts(char *s) /* print string on USART (no auto linefeed) */ { while (*s!=0) { USART_putc(*s); s++; Eine Zahl vom Typ float senden: void USART_putf(float zahl, int sges, int snach){ //Ausgabe einer Fließkommazahl mit sges Gesamtstellen. //Hiervon sind snach Nachkommastellen. //Die Nachkollastellen werden gerundet. char buffer[16]; dtostrf(zahl,sges,snach,buffer);

6 Eine Zahl vom Typ int senden: void USART_puti(int zahl, int sges){ //Ausgabe der Integerzahl zahl formatiert mit sges Stellen itoa(zahl,buffer,10); while(*z!=0){l++; z++;//bufferlänge l for(n=l;n<sges;n++) USART_putc(' '); Eine Zahl vom Typ unsigned int senden: void USART_putui(unsigned int zahl, int sges){ //Ausgabe der Integerzahl zahl formatiert mit sges Stellen utoa(zahl,buffer,10); while(*z!=0){l++; z++;//bufferlänge l for(n=l;n<sges;n++) USART_putc(' '); Eine Zahl vom Typ unsigned int senden (Leestellen=0): void USART_putui_0(unsigned int zahl, int sges){ //Ausgabe der Integerzahl zahl formatiert mit sges Stellen //Leerstellen werden mit 0 aufgefüllt (TSC) utoa(zahl,buffer,10); while(*z!=0){l++; z++;//bufferlänge l for(n=l;n<sges;n++) USART_putc('0');

7 Eine Zahl vom Typ unsigned int hexadezimal senden: void USART_putui_hex(unsigned int zahl, int sges){ //Ausgabe der nur-positiven Integerzahl zahl formatiert mit sges Stellen // das Ausgabeformat ist hex (TSC) utoa(zahl,buffer,16); while(*z!=0){l++; z++;//bufferlänge l for(n=l;n<sges;n++) USART_putc(' '); Eine Zahl vom Typ unsigned int binär senden:: void USART_putui_bin(unsigned int zahl, int sges){ //Ausgabe der Integerzahl zahl formatiert mit sges Stellen // Das Ausgabeformat ist binär. Leerstellen werden mit 0 aufgefüllt. utoa(zahl,buffer,2); while(*z!=0){l++; z++;//bufferlänge l for(n=l;n<sges;n++) USART_putc('0'); Ein Byte binär senden: //Ausgabe einer 8-Bit-Zahl binär(tsc) void USART_putb(uint8_t a){ USART_putui_bin(a,8); Eine erweiterte Bibliothek zur nicht-interrupt-gesteuerten seriellen Schnittstelle finden sie hier: Bibliothek

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