Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- pm:lab:lab2-2021 [2022/03/04 13:42]
alexandru.predescu
+++ pm:lab:lab2-2021 [2022/03/04 14:00] (current)
alexandru.predescu [5. Linkuri utile]
@@ Line 87: / Line 87: @@
   * registrele pentru buffer-ele de transmisie/recepție
 Se gaseste în {{:pm:atmel-7810-automotive-microcontrollers-atmega328p_datasheet.pdf|datasheet}} la <color red>capitolul 19. </color>
+Deoarece biblioteca Arduino vine cu suport foarte bun pentru comunicație serială, nu vom insista asupra lucrului direct cu registre.
 </note>
-==== 2.1 Registre ====
-Microcontroller-ul Atmega324 include două periferice **USART** (Universal Synchronous-Asynchronous Receiver/Transmitter) pentru interfața serială, care sunt controlate de registrele descrise în secțiunile următoare. În partea de inițializare a acestui periferic trebuie efectuați următorii pași:
-  * alegerea vitezei pentru transmisia de date - baud rate-ul
-  * alegerea formatului cadrului (câți biți de date, de stop, dacă va conține sau nu bit de partitate)
-  * activarea transmisiei și recepției datelor pe liniile ''RX'' și ''TX''.
-Ambele părți implicate în comunicație trebuie să aibă aceeași configurație! De exemplu, în terminalul serial folosit pe calculator, trebuie configurat același baud rate și același format al cadrului ca cel din codul de pe microcontroller.
-<note tip>**Baud rate** este numărul de simboluri/pulsuri pe secundă al semnalului. În esență, reprezintă viteza de transmisie și este foarte important ca și transmițătorul și receptorul să folosească același baud rate pentru transmisia corectă a datelor. Una dintre cele mai comune probleme cu USART este setarea diferită a baud rate-ului pe transmițător și pe receptor. Această neconcordanță se manifestă prin recepția unor date greșite (transmițătorul trimite caracterul 'a', receptorul primește caracterul '&')</note>
-<note>Descrierea completă pentru:
-  * a celor trei registre de control
-  * a registrului pentru baud rate
-  * a celui pentru buffer-ele de transmisie/recepție
-Se gaseste în {{:pm:doc8272.pdf|datasheet}} la <color red>capitolul 19. </color>
-Registrele au un 'n' la sfârșit care distinge între cele două periferice USART de pe microcontroller-ul nostru. 'n' va lua valoarea 0 pentru USART0, respectiv 1 pentru USART1.
-</note>
-=== USART Data Register n (UDRn) ===
-{{ .:lab1:udr.png?nolink |Registrul UDR}}
-''RXB'' și ''TXB'' sunt buffer-ele de recepție, respectiv transmisie. Ele folosesc //aceeași adresă de I/O//. Deci ''RXB'' este accesat citind din ''UDRn'', ''TXB'' scriind în ''UDRn''. Buffer-ul de transmisie poate fi scris numai atunci când bitul ''UDRE'' (//USART Data Register Empty//) din portul ''UCSRnA'' este 1. În caz contrar, scrierile vor fi ignorate.
-=== USART Control and Status Register n A (UCSRnA) ===
-{{ .:lab1:ucsra.png?nolink |Registrul de control UCSRnA}}
-''UCSRnA'' este registrul de stare al controller-ului de comunicație. Biții cei mai importanți sunt:
-  * **RXCn** – **Receive Complete** – devine 1 când există date primite și necitite. Când buffer-ul de recepție este gol, bitul este resetat automat
-  * **TXCn** – **Transmit Complete** – devine 1 când buffer-ul de transmisie devine gol
-  * **UDREn** – **Data Register Empty** – devine 1 când buffer-ul de transmisie poate accepta noi date
-=== USART Control and Status Register n B (UCSRnB) ===
-{{ .:lab1:ucsrb.png?nolink |Registrul de control UCSRnB}}
-''UCSRnB'' este un registru de control. Biții importanți:
-  * **RXCIEn** – **Receive Complete Interrupt Enable** – când este 1, controller-ul de comunicație va genera o întrerupere când au fost primite date
-  * **TXCIEn** – **Transmit Complete Interrupt Enable** – când este 1, controller-ul de comunicatie va genera o întrerupere când buffer-ul de transmisie devine gol
-  * **UDRIEn** – **Data Register Empty Interrupt Enable** – când este 1, controller-ul de comunicație va genera o întrerupere când buffer-ul de transmisie mai poate accepta date
-  * **RXENn** – **Receiver Enable** – dacă este 0, nu se pot recepta date
-  * **TXENn** – **Transmitter Enabler** – dacă este 0, nu se pot transmite date
-  * **UCSZn2** – împreună cu ''UCSZ1'' și ''UCSZ0'' din portul ''UCSRC'', selectează dimensiunea unui cuvânt de date
-=== USART Control and Status Register n C (UCSRnC) ===
-{{ .:lab1:ucsrc.png?nolink |Registrul de control UCSRnC}}
-''UCSRnC'' este tot un registru de control. Biții importanți:
-  * **UMSELn** – **Mode Select** – 0 pentru funcționare asincronă, 1 pentru funcționare sincronă
-  * **UPMn1, UPMn0** – **Parity Mode** - Fiind vorba de doi biți, împreună pot avea 4 valori posibile, detaliate în tabelul ce urmează:
-{{ .:lab1:upm.png?nolink | Biții UPM}}
-  * **USBSn** – **Stop Bit Select** – 0 pentru un bit de stop, 1 pentru doi biți de stop
-{{ .:lab1:usbs.png?nolink | Biții USBS}}
-  * **UCSZn1, UCSZn0** – împreună cu ''UCSZn2'' din portul ''UCSRnB'', selectează dimensiunea cuvântului de date
-{{ .:lab1:ucsz.png?nolink |Biții UCSZ}}
-=== USART Baud Rate Registers (UBRRn) ===
-{{ .:lab1:ubrr.png?nolink |Registrul UBRRn}}
-''UBRRn'' este registrul care selectează **baud rate**-ul. Are 12 biți. Primii 4 se află în ''UBRRnH'', ceilalți 8 în ''UBRRnL''. Valoarea pe care o scriem în ''UBRRn'' depinde de frecvența procesorului și de baud rate-ul dorit. În tabelul următor găsiți valorile pentru frecvența de 16 Mhz.
-<note tip>
-Pentru valorile UBRR pentru 12MHz cautati valorile in acest {{https://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_22/ourdev_508497.html | link}}
-</note>
-{{ pm:lab:lab1:pm-lab01-baudrate.png?nolink |}}
-==== 2.2 Exemplu de utilizare ====
-<file c>
-void USART0_init(unsigned int baud) {
-    /* setează baud rate */
-    UBRR0 = baud;
-    /* UBRR0 este un registru pe 16 biți, la nivel de compilator se vor face doua scrieri de 8 biti */
-    /* pornește transmițătorul */
-    UCSR0B = (1<<TXEN0);
-    /* setează formatul frame-ului: 8 biți de date, 2 biți de stop, fără paritate */
-    UCSR0C = (1<<USBS0)|(3<<UCSZ00);
-}
-void USART0_transmit(unsigned char data) {
-    /* așteaptă până când buffer-ul e gol */
-    while(!(UCSR0A & (1<<UDRE0)));
-    /* pune datele în buffer; transmisia va porni automat în urma scrierii */
-    UDR0 = data;
-}
-</file>
-<note tip>
-**Scrieri pe 16 biți:**
-<hidden>Parerea mea: nu mai scriem assembly de mult la laborator, hai sa scoatem partea asta cu ordinea de scriere.
-Pentru că scrierea în registre I/O are efecte imediate, scrierea în registre de 16 biți trebuie făcută cu grijă. Există o ordine prestabilită (și proprie fiecărui registru) în care trebuie făcută scrierea, altfel ne expunem la efecte tranzitorii nedorite.
-De exemplu, registrul ''UBRR0'' (format din ''UBRR0H'' și ''UBRR0L'') se scrie întotdeauna cu byte-ul HIGH înaintea byte-ului LOW, pentru că scrierea byte-ului LOW este trigger-ul pentru schimbarea baud rate-ului. În cazul scrierii în C a locației ''UBRR0'', compilatorul va face automat cele două scrieri în ordinea corectă.
-</hidden>
-** (3 <nowiki><<</nowiki> x) **
-Pentru biți de configurație care se găsesc întotdeauna unul după altul se folosește și o mască cu mai mulți biți shiftați cu index-ul celui mai din dreapta: ''(3 <nowiki><<</nowiki> UCSZ00)'' înlocuiește astfel ''(1 <nowiki><<</nowiki> UCSZ01) | (1 <nowiki><<</nowiki> UCSZ00)''
-** (1 <nowiki><<</nowiki> x) | (1 <nowiki><<</nowiki> y) **
-<hidden>Ce inseamna ca e mai eficient? E o operatie algebrica iar compilatorul poate si face simplificari algebrice. De asemenea, e evident ca nu amestec operatile intre ele. As scoate si asta. </hidden>
-De cele mai multe ori o să facem măști compuse, pe care le vom aplica unui registru I/O în același timp. <hidden> Această metodă este mai eficientă decât a face aceste operații pe rând. </hidden> **Atenție!** Pot doar să compun măști pentru aceeași operație, nu pot aplica o mască //SAU// în același timp cu o mască //ȘI// pentru că rezultatul ar fi complet eronat!
-</note>
-<note warning>Pentru ca cele două dispozitive, în cazul nostru PC-ul și placa de laborator, să poată comunica între ele prin USART, trebuie configurate **identic**. Dacă placa este configurată cu baud rate 115200, 9 biți de date, 1 bit de stop și fără paritate atunci PC-ul trebuie configurat **exact la fel** pentru a comunica.</note>
 ==== Utilizarea interfetei seriale de pe Arduino UNO ====
@@ Line 298: / Line 175: @@
-===== 4. Resurse =====
+===== 5. Resurse =====
   * {{:pm:atmel-7810-automotive-microcontrollers-atmega328p_datasheet.pdf|Datasheet Atmega 328p}}
@@ Line 304: / Line 181: @@
   * {{:pm:lab:uno.jpg?200|pinout Arduino UNO}}
   * Responsabili: [[Adrian.Mocanu@gmail.com | Adrian Mocanu]]
-===== 5. Linkuri utile =====
+===== 6. Linkuri utile =====
     * {{https://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_22/ourdev_508497.html | AVR Baud Rate Tables}}