Programowy UART w BASCOM-AVR dla ATtiny44

Pytanie

napisz program w bascom avr na attiny44 sofwarowy uart

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Poniżej przedstawiam program w BASCOM-AVR dla mikrokontrolera ATtiny44, który implementuje programowy UART. Kod umożliwia transmisję i odbiór danych przez UART z prędkością 9600 bodów.

Szczegółowa analiza problemu

Główne założenia:

1. ATtiny44 nie posiada sprzętowego UART, dlatego implementujemy go programowo.
2. Programowy UART wymaga precyzyjnego timingu, który zależy od częstotliwości taktowania mikrokontrolera.
3. W przykładzie zakładamy użycie wewnętrznego oscylatora 8 MHz.

Kod programu:

$regfile = "attiny44.dat"         ' Plik danych dla ATtiny44
$crystal = 8000000               ' Częstotliwość taktowania (8 MHz)
$baud = 9600                     ' Prędkość transmisji UART (9600 bodów)

' Konfiguracja programowego UART
Config Serialin = Pinb.0         ' Pin odbiornika UART (Rx)
Config Serialout = Portb.1       ' Pin nadajnika UART (Tx)
Config Com1 = Soft , Baud = 9600 , Parity = None , Stopbits = 1 , Databits = 8

' Zmienne pomocnicze
Dim Received_data As Byte        ' Zmienna do przechowywania odebranych danych
Dim Transmit_data As Byte        ' Zmienna do przechowywania danych do wysłania

' Główna pętla programu
Do
    ' Odbieranie danych
    If Ischarwaiting() Then       ' Sprawdź, czy są dane do odebrania
        Received_data = Waitkey() ' Odbierz bajt danych
        Print "Odebrano: "; Chr(Received_data) ' Wyświetl odebrane dane
    End If

    ' Wysyłanie danych
    Transmit_data = 65            ' ASCII dla 'A'
    Print "Wysyłam: "; Chr(Transmit_data)
    Waitms 1000                   ' Odczekaj 1 sekundę
Loop

Aktualne informacje i trendy

• Programowy UART jest często stosowany w mikrokontrolerach bez sprzętowego UART, takich jak ATtiny44. Jednak w bardziej wymagających aplikacjach zaleca się użycie mikrokontrolerów z wbudowanym UART-em sprzętowym (np. ATmega328P).
• Współczesne rozwiązania często wykorzystują konwertery USB-UART (np. FTDI, CH340) do komunikacji z komputerem.

Wspierające wyjaśnienia i detale

Wyjaśnienie kodu:

1. Konfiguracja UART:
   • Config Serialin i Config Serialout definiują piny dla odbioru (Rx) i transmisji (Tx).
   • Config Com1 = Soft ustawia parametry transmisji: prędkość (9600 bodów), brak parzystości, 1 bit stopu, 8 bitów danych.
2. Odbiór danych:
   • Ischarwaiting() sprawdza, czy są dostępne dane do odebrania.
   • Waitkey() odbiera jeden bajt danych.
3. Transmisja danych:
   • Print wysyła dane przez UART.
   • W przykładzie wysyłany jest znak A (ASCII 65).

Uwagi praktyczne:

• Precyzja timingu: Wewnętrzny oscylator ATtiny44 może być mniej precyzyjny niż zewnętrzny kwarc, co może wpłynąć na stabilność transmisji UART.
• Podłączenie: Pin PB1 (Tx) należy podłączyć do wejścia Rx konwertera USB-UART, a pin PB0 (Rx) do wyjścia Tx konwertera.

Aspekty etyczne i prawne

• Programowy UART nie narusza żadnych regulacji prawnych, ale należy pamiętać o zgodności z normami EMC (kompatybilności elektromagnetycznej) w przypadku projektów komercyjnych.

Praktyczne wskazówki

1. Testowanie: Przetestuj program z użyciem konwertera USB-UART i terminala (np. PuTTY) na komputerze.
2. Dostosowanie: Jeśli używasz innej częstotliwości taktowania, zmień wartość $crystal i dostosuj parametry UART.
3. Stabilność: W przypadku problemów z transmisją rozważ użycie zewnętrznego rezonatora kwarcowego.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Programowy UART obciąża procesor, co może wpłynąć na działanie innych części programu.
• W przypadku dużych prędkości transmisji (powyżej 9600 bodów) mogą wystąpić błędy synchronizacji.

Sugestie dalszych badań

1. Buforowanie danych: Implementacja buforów FIFO dla odbioru i transmisji.
2. Obsługa błędów: Dodanie mechanizmów wykrywania i korekcji błędów transmisji.
3. Alternatywne protokoły: Rozważenie użycia I2C lub SPI w przypadku komunikacji między mikrokontrolerami.

Krótkie podsumowanie

• Programowy UART w ATtiny44 umożliwia komunikację szeregową, ale wymaga precyzyjnego timingu.
• Kod w BASCOM-AVR został zaprezentowany z uwzględnieniem konfiguracji i podstawowych funkcji.
• W przypadku problemów z transmisją zaleca się użycie zewnętrznego kwarcu lub mikrokontrolera z wbudowanym UART-em sprzętowym.