WebElektronika

Az Atmel AVR8-as mikrovezérlőjét, az ATmega8-as mikrokontrollert alkalmazzuk az aszinkron kommunikáció megvalósítása során. Az UART alkalmazása azért fontos, mert ennek segítségvel tudunk AT parancsokat kiküldeni akár a Quectel M66-os moduljára.  A PD.0 és a PD.1 portbitek használhatók fel az adatok küldésére és fogadására (1. ábra).

1. ábra   A felhasznált ATmega8 lábkiosztása
 

A BaudRate beállításához szügségünk van az UBRRH és az UBRRL regiszterekre, ahol ez az érték tárolható (2. ábra).

2. ábra   UBRRL és az UBRRH regiszterek
 

Az UDR regiszterben kerül eltárolásra a soros porton érkező 8 bites adat, illetve ide töltjük azt a 8 bites értéket is, amelyet szeretnénk kiküldeni a mikrokontrollerből.

3. ábra   UDR regiszter
 

Az UCSRC regiszterben tudjuk beállítani az adatbitek számát (UCSZ0, UCSZ1, UCSZ2), illetve paritásmódot (UPM0, UPM1) is (4. ábra).

4. ábra   UCSRC regiszter felépítése
 

A programunk elején feltételes fordítást alkalmazunk, beállítjuk a kontroller működési frekvenciáját 12 MHz-re. Ezután a definiáljuk a "BAUD" "változót" 9600-as értékkel, majd meghatározzuk a Baud Rate értékét.

Az uartInit() függvénnyel inicializáljuk az ATmega8 mikrovezérlőben található UART modult, beállítjuk azt, hogy nem használunk interruptot, stb.

Az UCSRC regiszterben található UCSZ0 és az UCSZ1 bitek logikai 1-be kerülnek az uartInit() függvényben, ezért a kommunikáció 8 bites lesz (5. ábra)

5. ábra   Adatbitek számának beállítása
 

Az UPM0 és az UPM1 bitek logikai 1-be történő állítása nem történik meg, ezért default értékben maradnak (logikai 0), tehát a paritás tiltott.

Az uartTransmit() és az uartReceive() függvényekkel kényelmesebbé tesszük az UART kommunikációt.

#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

#ifndef F_CPU
#define F_CPU 12000000UL
#endif

#define BAUD 9600
#define BAUDRATE ((F_CPU)/(BAUD*16UL)-1)

void uartInit()
{
    UBRRH = (BAUDRATE>>8);
    UBRRL = BAUDRATE;
    UCSRB |= (1 << TXEN) | (1 << RXEN);
    UCSRC |= (1 << URSEL) | (1 << UCSZ0) | (1 << UCSZ1);
}

void uartTransmit (unsigned char data)
{
    while (!( UCSRA & (1 << UDRE)));
    UDR = data;
}

unsigned char uartReceive (void)
{
    while(!(UCSRA) & (1 << RXC));
    return UDR;
}

int main(void)
{
    unsigned char a;
    
    DDRD = 0B11111110;
    DDRC = 0xFF;
    
    uartInit();
    while(1)
    {
        a = uartReceive();
        PORTC = a;
    }
}

A main() függvényben először beállítjuk a "D" port 0. bitjét bemenetre, a többi kimenet lesz. A "C" port minden bitje kimenet lesz (DDRC = 0xFF).
A portok beállítása után inicializáljuk az UART modult (meghívjuk az uartInit() függvényt), majd a while(1) végtelen ciklusban állandóan figyeljuk az UART-on érkező adatokat, amelyeket megjelenítünk a "C" porton.
Természetesen a byte típusú "a" változó elhagyható, és a PORTC = uartReceive(); értékadás is alkalmazható.