如何修复此代码以允许我的 AVR 通过串行端口进行通信？

Question

最近，我一直在绞尽脑汁地尝试在 STK200 上安装 ATmega162，以便通过 RS232 与我的计算机进行通信。 我检查并确保STK200包含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。

我尝试从数据表中复制代码（并在编译器抱怨的地方进行更改），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在其他设备上可以正常工作并且没有故障。

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);


    }
}

Answer 1

我已经评论了格雷格的答案，但想补充一件事。 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线路上发生的情况。 如果正在交换字符并且这只是波特率问题，这将特别有用，因为您可以计算所看到的波特率，然后相应地调整除数。

这是一个超级快速的入门读物，毫无疑问您可以在维基百科或其他地方找到更全面的内容。

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 '?')，那么该行看起来像这样；

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

高（1）电平在芯片处为+5V，转换为RS232电平后为-12V。

低（0）电平在芯片处为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 是停止位（e 表示结束）。

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

接收器的工作方式是对线路进行采样并寻找下降沿（静态线路始终只是逻辑“1”）。 接收器知道波特率和起始位的数量 (1)，因此它从下降沿开始测量半位时间以找到起始位的中间位置，然后连续对线路进行 8 位采样以收集数据位。 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。 发送器可以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，只有非常慢的硬件和/或软件设置才需要额外的停止位。

Answer 2

在更彻底地阅读数据表后，我错误地设置了波特率。 ATmega162 数据表有一张时钟频率与波特率和相应误差的图表。

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。 技巧是将 12 传递给 USART_Init() 函数，而不是 4800。

希望这对其他人有帮助！

Answer 3

我手边没有参考资料，但波特率寄存器 UBRR 通常包含一个除数值，而不是所需的波特率本身。 快速 Google 搜索表明 4800 波特率的正确除数值可能是 239。因此尝试：

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以获取正确的除数计算公式。

Answer 4

为了调试 UART 通信，有两件有用的事情要做：

1) 在连接器处进行环回，并确保您可以读回您写入的内容。 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 UART 寄存器配置的基本设置是正确的。

2）重复发送字符0x55（“U”）-二进制位模式01010101将允许您快速在示波器上看到位宽度，这将让您验证速度设置是否正确。