在 AVR MCU 上使用中断通过 USART 进行传输

Question

我相信我了解如何使用中断在 ATmega328p 的 UART 上接收串行数据，但我不了解如何传输数据的机制。

这是一个基本程序，我想用它来传输字符串"hello"，使用中断来驱动传输。我知道字符 'o' 可能会被传输两次，对此我没有意见。

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#define F_CPU 16000000UL
#define BAUD 19200
#define DOUBLE_SPEED 1

void initUART(unsigned int baud, unsigned int speed);

volatile uint8_t charIndex = 0;
volatile unsigned char command[5] = "hello";

int main(void)
{
    //initialize UART
    initUART(BAUD, DOUBLE_SPEED);

    sei();

    //What do I put here to initiate transmission of character string command?
    //Is this even correct?
    UDR0 = command[0];

    while(1)
    { 

    }   
}

ISR(USART_TX_vect) 
{
   // Transmit complete interrupt triggered
    if (charIndex >= 4) 
    {
        //Reach the end of command, end transmission
        return; 
    }
    //transmit the first char or byte
    UDR0 = command[charIndex];
    //Step to the next place of the command
    charIndex++; 
}

void initUART(unsigned int baud, unsigned int speed)
{
    unsigned int ubrr;

    if(speed)
    {
        //double rate mode
        ubrr = F_CPU/8/baud-1;
        //set double speed mode
        UCSR0A = (speed << U2X0);
    }
    else
    {
        //normal rate mode
        ubrr = F_CPU/16/baud-1;
    }

    //set the baud rate
    UBRR0H = (unsigned char)(ubrr >> 8);
    UBRR0L = (unsigned char)(ubrr);

    //enable Tx and Rx pins on MCU
    UCSR0B = (1 << RXEN0) | (1 << TXEN0);

    //enable transmit interrupt
    UCSR0B = (1 << TXCIE0);

    //set control bits, 8 bit char, 0 stop, no parity
    UCSR0C = (1 <<UCSZ00) | (1 <<UCSZ01);
}

我的理解是，如果我将第一个字符写入 UDR0（就像我在 main() 中所做的那样），这将触发一个传输完成中断，然后下一个字节将通过 ISR 传输。这似乎不起作用。

此处显示的代码使用 gcc 编译。有人可以解释一下吗？

Answer 1

要理解的关键是 USART 有 2 个用于数据传输的独立硬件寄存器：UDRn 和 Transmit Shift Register，我将其称为 TSR 从现在开始

当您将数据写入 UDRn 时，假设没有正在进行的 tx，它会立即移动到 TSR 并且 UDRE irq 触发告诉您 UDRn 寄存器是 "empty"。注意此时传输才刚刚开始，但重点是已经可以写入下一个字节到UDRn.

当字节完全传输后，下一个字节从 UDRn 移动到 TSR 并且 UDRE 再次触发。因此，您可以将下一个字节写入 UDRn 等等。

您只能在 UDRn 为 "empty" 时将数据写入 UDRn，否则您将覆盖它当前存储和等待传输的字节。

在实践中，您通常不会介意 TXC irq，您想使用 UDRE 向 USART 模块提供更多数据。

TXC irq，但是，如果你需要在传输实际完成时执行一些操作，则很有用。处理 RS485 时的一个常见示例是在发送完数据后禁用发射器，并可能重新启用本来可以禁用的接收器以避免回声。

关于您的代码

您的主要问题是您在 initUART() 中设置了 2 次 UCSR0B 并且第二次写入清除了您刚刚设置的位，因此它禁用了发射器。您想一次设置所有位，或者在第二个语句中使用 |=。

在 AVR MCU 上使用中断通过 USART 进行传输

Using Interrupt to Transmit via USART on AVR MCU

c

avr

interrupt

usart