如何修复此代码以允许我的 AVR 通过串行端口进行通信？答案

【问题标题】：How I can fix this code to allow my AVR to talk over serial port?如何修复此代码以允许我的 AVR 通过串行端口进行通信？
【发布时间】：2009-05-10 22:03:04
【问题描述】：

我最近一直在努力让我的 STK200 上的 ATmega162 通过 RS232 与我的计算机通信。我检查并确保 STK200 包含一个 MAX202CPE 芯片。

我已将芯片配置为使用其内部 8MHz 时钟并将其除以 8。

我试图从数据表中复制代码（并在编译器抱怨的地方进行了更改），但无济于事。

我的代码如下，有人可以帮我解决我遇到的问题吗？

我已经确认我的串口可以在其他设备上工作并且没有故障。

谢谢！

#include <avr/io.h>
#include <avr/iom162.h>

#define BAUDRATE 4800

void USART_Init(unsigned int baud)
{
    UBRR0H = (unsigned char)(baud >> 8);
    UBRR0L = (unsigned char)baud;

    UCSR0B = (1 << RXEN0) | (1 << TXEN0);

    UCSR0C = (1 << URSEL0) | (1 << USBS0) | (3 << UCSZ00);
}

void USART_Transmit(unsigned char data)
{
    while(!(UCSR0A & (1 << UDRE0)));

    UDR0 = data;
}

unsigned char USART_Receive()
{
    while(!(UCSR0A & (1 << RXC0)));

    return UDR0;
}

int main()
{

    USART_Init(BAUDRATE);

    unsigned char data;

    // all are 1, all as output
    DDRB = 0xFF;

    while(1)
    {
        data = USART_Receive();

        PORTB = data;

        USART_Transmit(data);


    }
}

【问题讨论】：

标签： embedded serial-port avr

【解决方案1】：

我对 Greg 的回答发表了评论，但想再补充一件事。对于此类问题，调试的黄金标准方法是首先了解异步串行通信，然后使用示波器查看在线情况。如果正在交换字符并且这只是一个波特率问题，这将特别有用，因为您可以计算您看到的波特率，然后相应地调整除数。

这是一个超级快速入门，毫无疑问，您可以在 Wikipedia 或其他地方找到更全面的内容。

让我们假设 8 位，无奇偶校验，1 个停止位（最常见的设置）。那么如果正在传输的字符是 0x3f (= ascii '?')，那么该行如下所示；

...--+   +---+---+---+---+---+---+       +---+--...
     | S | 1   1   1   1   1   1 | 0   0 | E
     +---+                       +---+---+

芯片高（1）电平为+5V，转换为RS232电平后为-12V。

低（0）电平在芯片为0V，转换为RS232电平后为+12V。

S 是起始位。

然后我们有 8 个数据位，最低有效位在前，所以这里 00111111 = 0x3f = '?'。

E 是停止（e 表示结束）位。

时间是从左向右推进的，就像示波器显示一样，如果波特率为 4800，那么每个位跨度为 (1/4800) 秒 = 0.21 毫秒（大约）。

接收器通过对线路进行采样并寻找下降沿来工作（静止线路始终只是逻辑“1”）。接收器知道波特率和起始位数（1），因此它测量从下降沿开始的半个位时间以找到起始位的中间，然后连续对线路采样 8 位时间以收集数据位。然后接收器再等待一个位时间（直到停止位的一半）并开始寻找另一个起始位（即下降沿）。同时，读取的字符可供系统的其余部分使用。发送器保证在停止位完成之前不会开始下一个下降沿。可以将发送器编程为始终等待更长的时间（使用额外的停止位），但这是一个遗留问题，仅在硬件和/或软件设置非常慢时才需要额外的停止位。

【讨论】：

【解决方案2】：

我手边没有参考资料，但是波特率寄存器 UBRR 通常包含一个除数，而不是所需的波特率本身。 quick google search 表示 4800 波特的正确除数可能是 239。所以试试：

divisor = 239;
UBRR0H = (unsigned char)(divisor >> 8);
UBRR0L = (unsigned char)divisor;

如果这不起作用，请查看特定芯片的参考文档，了解正确的除数计算公式。

【讨论】：

我查找了我从事的一个旧 AVR 项目，其中最相关的代码行是；除数 = (u16)(SYSTEMCLOCK / (波特率 * 16)) - 1;使用我的 SYSTEMCLOCK 频率，这达到了 191。使用你的，可能是 13？但格雷格的回答可能更有可能是正确的。在这种情况下，芯片和时钟发生器的确切风格非常重要。

【解决方案3】：

为了调试 UART 通信，有两个有用的事情要做：

1) 在连接器处进行环回，并确保您可以读回您所写的内容。如果您发送一个字符并准确地返回它，您就知道硬件接线正确，并且至少基本的 UART 寄存器配置集是正确的。

2) 重复发送字符 0x55（“U”）——二进制位模式 01010101 可以让您在示波器上快速查看位宽，从而让您验证速度设置是否正确。

【讨论】：

第二种方法很神奇也很有用。它还负责 start bit 和 sop bit。

【解决方案4】：

更彻底地阅读数据表后，我错误地设置了波特率。 ATmega162 数据表有一个时钟频率图表，绘制了波特率和相应的误差。

对于 4800 波特率和 1 MHz 时钟频率，误差为 0.2%，这对我来说是可以接受的。诀窍是将 12 传递给 USART_Init() 函数，而不是 4800。

希望这对其他人有所帮助！

【讨论】：