راه اندازی واحد USART میکروکنترلرهای PIC

میکروکنترلرهای PIC مشابه میکروکنترلرهای AVR یا ARM دارای واحد داخلی USART در دو مد سنکرون و آسنکرون می باشند. در این آموزش واحد آسنکرون یا غیر همزمان (UART) میکروکنترلر PIC16F877A  را بررسی و راه اندازی می کنیم.

رجیسترهای USART

رجیسترهای مرتبط با واحد USART عبارت اند از

• TXSTA : رجیسترهای کنترل وضعیت ارسال
  RCSTA : رجیسترهای کنترل وضعیت دریافت
  SPBRG : تنظیم Baudrate
  TXREG : رجیستر ارسال داده USART
  RCREG : رجیستر دریافت داده USART

رجیستر TXSTA

• CSRC : انتخاب منبع کلاک در حالت سنکرون
• TX9 : فعال سازی ارسال 9 بیتی
• TXEN  : فعال سازی واحد ارسال
• SYNC : انتخاب مد عملکرد : 1= آسنکرون ، 0=سنکرون
• BRGH : انتخاب مد سرعت : 1= پرسرعت ، 0 = کم سرعت
• TRMT : بیت نشان دهنده وضعیت ارسال : 1=ارسال کامل ، 0 = ارسال نشده
• OERR : نشان دهنده خطای اجرای مجدد
• TX9D : بیت نهم بافر ارسال

رجیستر RCSTA

• SPEN : فعال سازی USART
• RX9 : فعال سازی دریافت 9 بیتی
• SREN : فعال سازی دریافت یکباره (در حالت سنکرون)
• CREN : فعال سازی دریافت پی در پی در حالت آسنکرون
• ADDEN : فعال ساز تشخیص آدرس و وقفه دریافت در حالت آسنکرون 9 بیتی
• FERR : نشان دهنده خطای فریم
• OERR : نشان دهنده خطای اجرای مجدد
• RX9D : بیت نهم بافر دریافت

محاسبه Baud Rate

در ارتباط USATR باید هر دو طرف ارتباط از Baudrate مشابه استفاده کنند. برای تنظیم مقدار Baudrate از رجیستر 8 بیتی SPBRG استفاده می شود. برای این منظور میتوان از جدول زیر برای مقداردهی به رجیستر SPBRG استفاده نمود.

به عنوان مثال در فرکانس 20MHz ، با نوشتن عدد 255 در رجیستر SPBRG مطابق جدول اول در حالت صفر بودن BRGH ، مقدار Baud rate بر روی 1.2Kbit/s تنظیم می شود.

ارسال یک کاراکتر

از تابع زیر برای ارسال یک کاراکتر استفاده می شود.

void UART_TxChar(char ch)
 {
 while(TXIF==0);
 TXIF=0;
 TXREG=ch;
 }

به عنوان مثال برای ارسال کاراکتر M

UART_TXChar('M');

دریافت یک کاراکتر

از تابع زیر برای دریافت یک کاراکتر استفاده می شود.

char UART_RxChar()
 {
 while(RCIF==0);
 RCIF=0;
 return(RCREG);
 }

به عنوان مثال برای دریافت یک کاراکتر و ذخیره سازی در متغیر str

str = UART_RxChar();

مثال

در کد زیر، با مقدار فرکانس کلاک 20MHz و Baud rate برابر 9600 ، عبارت Melec.ir را از طریق خروجی سریال میکروکنترلر ارسال می کنیم. همچنین در صورت دریافت یک کاراکتر، همان کاراکتر را به خروجی سریال ارسال می کنیم.

#include<pic16f877a.h>
 #define SBIT_TXEN     5
 #define SBIT_SPEN     7
 #define SBIT_CREN     4
 void UART_Init(int baudRate)
 {
 TRISC=0x80;
 TXSTA=(1<<SBIT_TXEN);
 RCSTA=(1<<SBIT_SPEN) | (1<<SBIT_CREN);
 SPBRG = (20000000UL/(long)(64UL*baudRate))-1;      // baud rate @20Mhz Clock
 }
 void UART_TxChar(char ch)
 {
 while(TXIF==0);
 TXIF=0;
 TXREG=ch;
 }
 char UART_RxChar()
 {
 while(RCIF==0);
 RCIF=0;
 return(RCREG);
 }
 int main()
 {
 char i,a[]={"Melec.ir "};
 char ch;
 UART_Init(9600);
 for(i=0;a[i]!=0;i++)
 {
 UART_TxChar(a[i]);
 }
 while(1)
 {
 ch = UART_RxChar();
 UART_TxChar(ch);
 }
 }

امیدوارم این مطلب آموزشی برایتان مفید باشد.

اگر این نوشته‌ برایتان مفید بود لطفا کامنت بنویسید.

مطالعه دیگر جلسات این آموزش

<< جلسه قبلی