Show page

Differences

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

--- pm:lab:lab2-2021 [2022/03/04 13:45]
alexandru.predescu [3. Interfața serială USART]
+++ pm:lab:lab2-2021 [2022/03/04 14:00] (current)
alexandru.predescu [5. Linkuri utile]
@@ Line 81: / Line 81: @@
 <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>
-<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>
-==== 3.1 Registre ====
 <note>Descrierea completă pentru:
-  * a celor trei registre de control
+  * cele trei registre de control
-  * a registrului pentru baud rate
+  * registrul pentru baud rate
-  * a celui pentru buffer-ele de transmisie/recepție
+  * registrele pentru buffer-ele de transmisie/recepție
-Se gaseste în {{:pm:doc8272.pdf|datasheet}} la <color red>capitolul 19. </color>
+Se gaseste în {{:pm:atmel-7810-automotive-microcontrollers-atmega328p_datasheet.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.
+Deoarece biblioteca Arduino vine cu suport foarte bun pentru comunicație serială, nu vom insista asupra lucrului direct cu registre.
 </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!
 ==== Utilizarea interfetei seriale de pe Arduino UNO ====
@@ Line 282: / Line 175: @@
-===== 4. Resurse =====
+===== 5. Resurse =====
   * {{:pm:atmel-7810-automotive-microcontrollers-atmega328p_datasheet.pdf|Datasheet Atmega 328p}}
@@ Line 288: / 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}}