ATmega328でUART通信 - 版の履歴

Wiki: 文字列「source lang」を「syntaxhighlight lang」に置換

2021-11-18T01:25:22Z

文字列「source lang」を「syntaxhighlight lang」に置換

← 古い版		2021年11月18日 (木) 10:25時点における版
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	BAUD : ボーレート<br>		BAUD : ボーレート<br>
	Fosc : ATmega328のクロック周波数<br>		Fosc : ATmega328のクロック周波数<br>
	<~~source~~ lang="c++">		<syntaxhighlight lang="c++">
	// Set baudrate parameter		// Set baudrate parameter
	// RoundOff		// RoundOff
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	== レシーバとトランスミッタの有効化 ==		== レシーバとトランスミッタの有効化 ==
	レシーバとトランスミッタの有効化は、USARTのコントロールレジスタを設定する。<br>		レシーバとトランスミッタの有効化は、USARTのコントロールレジスタを設定する。<br>
	<~~source~~ lang="c++">		<syntaxhighlight lang="c++">
	// Enable receiver and transmitter		// Enable receiver and transmitter
	UCSR0B = (1 << RXEN0) \| (1 << TXEN0);		UCSR0B = (1 << RXEN0) \| (1 << TXEN0);
60行目:		60行目:
	<br>		<br>
	上表において、スタートビットは常に1[bit]なので、残りの3項目のビット数を設定する。<br>		上表において、スタートビットは常に1[bit]なので、残りの3項目のビット数を設定する。<br>
	<~~source~~ lang="c++">		<syntaxhighlight lang="c++">
	// Set frame format: 8data, 1stop bit : 8N1		// Set frame format: 8data, 1stop bit : 8N1
	UCSR0C = (0 << USBS0) \| (3 << UCSZ00);		UCSR0C = (0 << USBS0) \| (3 << UCSZ00);
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	===== 送信方法 =====		===== 送信方法 =====
	送信バッファが空になるまで待機し、UDR0レジスタに1[Byte]分のデータを書き込む。<br>		送信バッファが空になるまで待機し、UDR0レジスタに1[Byte]分のデータを書き込む。<br>
	<~~source~~ lang="c++">		<syntaxhighlight lang="c++">
	void Transmit1Byte(char data)		void Transmit1Byte(char data)
	{		{
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	===== 受信方法 =====		===== 受信方法 =====
	1[Byte]分のデータを受信するまで待機(ポーリング)し、UDR0レジスタを読み取る。<br>		1[Byte]分のデータを受信するまで待機(ポーリング)し、UDR0レジスタを読み取る。<br>
	<~~source~~ lang="c++">		<syntaxhighlight lang="c++">
	char Receive1Byte(void)		char Receive1Byte(void)
	{		{

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2021-11-14T16:08:58Z

文字列「</source>」を「</syntaxhighlight>」に置換

← 古い版		2021年11月15日 (月) 01:08時点における版
21行目:		21行目:
	// RoundOff		// RoundOff
	UBRR0 = (U16)(((F32)F_CPU / (F32)BAUDRATE / 16.0) - 1.0 + 0.5);		UBRR0 = (U16)(((F32)F_CPU / (F32)BAUDRATE / 16.0) - 1.0 + 0.5);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>
	表と式が異なるが、そのまま計算すると整数切り捨てのための誤差が大きくなるため、四捨五入で誤差を小さくしている。<br>		表と式が異なるが、そのまま計算すると整数切り捨てのための誤差が大きくなるため、四捨五入で誤差を小さくしている。<br>
36行目:		36行目:
	// Enable receiver and transmitter		// Enable receiver and transmitter
	UCSR0B = (1 << RXEN0) \| (1 << TXEN0);		UCSR0B = (1 << RXEN0) \| (1 << TXEN0);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

63行目:		63行目:
	// Set frame format: 8data, 1stop bit : 8N1		// Set frame format: 8data, 1stop bit : 8N1
	UCSR0C = (0 << USBS0) \| (3 << UCSZ00);		UCSR0C = (0 << USBS0) \| (3 << UCSZ00);
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	一般的には、データビット8[bit]、パリティビット無し、ストップビット1[bit]の通称8N1という形式が多い。<br>		一般的には、データビット8[bit]、パリティビット無し、ストップビット1[bit]の通称8N1という形式が多い。<br>
	ここでも、8N1形式で送受信を行う。<br>		ここでも、8N1形式で送受信を行う。<br>
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	UDR0 = data;		UDR0 = data;
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br>		<br>

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	return UDR0;		return UDR0;
	}		}
	</~~source~~>		</syntaxhighlight>
	<br><br>		<br><br>

	__FORCETOC__		__FORCETOC__
	[[カテゴリ:AVR]]		[[カテゴリ:AVR]]

2019年12月5日 (木) 12:11にWikiによる

2019-12-05T12:11:56Z

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	== ボーレートの設定 ==		== ボーレートの設定 ==
	設定したいボーレート(通信速度)に合わせて通信用の内部クロックを生成するため、下表の式を元にUBRRレジスタの値を算出する。<br>		設定したいボーレート(通信速度)に合わせて通信用の内部クロックを生成するため、下表の式を元にUBRRレジスタの値を算出する。<br>
			[[ファイル:ATmega328 UART 1.jpg\|フレームなし\|中央]]
	BAUD : ボーレート<br>		BAUD : ボーレート<br>
	Fosc : ATmega328のクロック周波数<br>		Fosc : ATmega328のクロック周波数<br>
27行目:		28行目:
	UBRRレジスタのサンプル値もデータシートに記載されているので、そちらを参照して定数で指定してもよい。<br>		UBRRレジスタのサンプル値もデータシートに記載されているので、そちらを参照して定数で指定してもよい。<br>
	例えば、ATmega328のクロック周波数が8[MHz]のとき、ボーレート19.2[kbps]に設定したければUBRRレジスタの値は25になる。<br>		例えば、ATmega328のクロック周波数が8[MHz]のとき、ボーレート19.2[kbps]に設定したければUBRRレジスタの値は25になる。<br>
			[[ファイル:ATmega328 UART 2.jpg\|フレームなし\|中央]]
	<br><br>		<br><br>

192.168.1.18: ページの作成:「== 概要 == ATmega328に用意されているUSART機能を使用してシリアル通信を行う。
USARTはUniversal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter…」

2019-12-05T12:01:25Z

ページの作成:「== 概要 == ATmega328に用意されているUSART機能を使用してシリアル通信を行う。 USARTはUniversal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter…」

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== 概要 ==
ATmega328に用意されているUSART機能を使用してシリアル通信を行う。 
USARTはUniversal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitterの略で、 
非同期通信のUARTだけでなく、同期通信も可能とした機能のことである。 
 
今回は、非同期通信のUARTについてのみ記述する。 
 
AVRのマイコンでUARTを使うには、以下の3つの設定を行う必要がある。 
# ボーレートの設定
# レシーバとトランスミッタの有効化
# フレームフォーマットの設定
 

== ボーレートの設定 ==
設定したいボーレート(通信速度)に合わせて通信用の内部クロックを生成するため、下表の式を元にUBRRレジスタの値を算出する。 
BAUD : ボーレート 
Fosc : ATmega328のクロック周波数 
<source lang="c++">
// Set baudrate parameter
// RoundOff
UBRR0 = (U16)(((F32)F_CPU / (F32)BAUDRATE / 16.0) - 1.0 + 0.5);
</source>
 
表と式が異なるが、そのまま計算すると整数切り捨てのための誤差が大きくなるため、四捨五入で誤差を小さくしている。 
誤差が大きくなると文字化けするので、適宜試しながら正しく通信できる速度を探らなければならない。 
 
UBRRレジスタのサンプル値もデータシートに記載されているので、そちらを参照して定数で指定してもよい。 
例えば、ATmega328のクロック周波数が8[MHz]のとき、ボーレート19.2[kbps]に設定したければUBRRレジスタの値は25になる。 
 

== レシーバとトランスミッタの有効化 ==
レシーバとトランスミッタの有効化は、USARTのコントロールレジスタを設定する。 
<source lang="c++">
// Enable receiver and transmitter
UCSR0B = (1 << RXEN0) | (1 << TXEN0);
</source>
 

== フレームフォーマットの設定 ==
シリアル通信では1本の信号線で時系列に0または1を送信することで通信を行う。 
そのため、予めどのようなフォーマットでデータを送信するかを定義する必要がある。 
 
シリアル通信のフレームフォーマットは以下の要素で構成されます。 
<center>
{| class="wikitable"
|-
! 名称 !! ビット数 !! 説明
|-
| スタートビット || 1 || フレームの先頭であることを示すビット
|-
| データビット || 5 - 9 || 送信するデータ 5 - 9[bit]の範囲で自由に設定できる
|-
| パリティビット || 0 or 1 || ビットの誤りをチェックするビット 設定しなくともよい
|-
| ストップビット || 1 or 2 || フレームの終わりであることを示すビット
|}
</center>
 
上表において、スタートビットは常に1[bit]なので、残りの3項目のビット数を設定する。 
<source lang="c++">
// Set frame format: 8data, 1stop bit : 8N1
UCSR0C = (0 << USBS0) | (3 << UCSZ00);
</source>
一般的には、データビット8[bit]、パリティビット無し、ストップビット1[bit]の通称8N1という形式が多い。 
ここでも、8N1形式で送受信を行う。 
 

== サンプルコード ==
送信と受信ともにUDR0レジスタを用いて1[byte]データを操作する。 
1度の操作で1[byte]しか扱えないため、数byteを送受信するときは単純に同じ操作を繰り返す。 
 

===== 送信方法 =====
送信バッファが空になるまで待機し、UDR0レジスタに1[Byte]分のデータを書き込む。 
<source lang="c++">
void Transmit1Byte(char data)
{
// Wait for empty transmit buffer
while(!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));

// Put data into buffer, sends the data
UDR0 = data;
}
</source>
 

===== 受信方法 =====
1[Byte]分のデータを受信するまで待機(ポーリング)し、UDR0レジスタを読み取る。 
<source lang="c++">
char Receive1Byte(void)
{
// Wait for data to be received
while(!(UCSR0A & (1 << RXC0)));

// Get and return received data from buffer
return UDR0;
}
</source>
 

__FORCETOC__
[[カテゴリ:AVR]]

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192.168.1.18: ページの作成:「== 概要 == ATmega328に用意されているUSART機能を使用してシリアル通信を行う。 USARTはUniversal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter…」

192.168.1.18: ページの作成:「== 概要 == ATmega328に用意されているUSART機能を使用してシリアル通信を行う。
USARTはUniversal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter…」