Курс AVR123.nm.ru

Краткий курс - Самоучитель - AVR - быстрый старт с нуля

Советую читать курс с начала !

Как устроен микроконтроллер AVR

Задача - упражнение   5

Цель задачи: 

1)  Создать программу для  микроконтроллера ATmega16 принимающую и передающую данные по интерфейсу rs232  с помощью USART встроенного в AVR ATmega  на COM-порт ПК.

Схемы и компоненты для сопряжения МК с COM-портом ПК, так же программы для управления и лога данных смотрите  в задаче 4

2)  Закрепить навыки создания программы  в CVAVR с помошью мастера начального кода и продолжить учится   использовать язык Си для микроконтроллеров

3)  Научиться подключать и управлять символьным ЖКИ - LCD 16x2 (c  контроллером  hd44780) - они очень популярны ! 

LCD бывают от 1 до 4 строк длиной до 40-ка символов.
Смотрите каталог электронных компонентов.

Книги и учебники по электронике и микроконтроллерам AVR PIC ARM  скачать в библиотеке.

Как и чем прошить МК AVR 
читайте на странице 7 курса !
 

Это нужно не мне - это нужно ВАМ !

Делаем :

Для того чтобы МК мог обмениваться данными с компьютером (ПК) или другим терминальным устройством - т.е.  принимать и отправлять данные  (обычно это байты, т.е. 8-ми битные числа) 

нужно : 

1) соединить его физически с ПК по схемам и способами
     описанными в задаче 4 или с симулятором      

2) настроить == сконфигурировать USART  МК   

- установить скорость передачи данных в бодах такую же как на ПК
  (из перечня скоростей стандартных для ПК) или как в
  симуляторе   с погрешностью до 1%       

- установить формат передачи данных как на подключаемом
            устройстве - это ПК, терминал или симулятор.

- включить прием и/или передачу данных - это можно делать
  по мере необходимости в программе.

Стандартные скорости обмена вашего ПК можно посмотреть через 
"панель управления" -> "система" -> "COM-порт" -> "свойства"

Пример настройки и включения USART ATmega16 
на прием и передачу для любого компилятора Си 

Обязательно! Найдите в ДШ все использованные регистры   
и посмотрите что мы в них записали и зачем. 

Вы должны знать значение каждого бита! 

Не ленитесь !

Формат передачи данных (см. ДШ Frame Formats) в примере: 

// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity

Кусок кода выше я привел для примера. 

Я очень советую вам использовать 

Мастер начального кода компилятора - Он сам сгенерирует вам все в нужном виде и правильно настроит USART.

Главное - мастер покажет вам допустима ли ошибка в скорости 
передачи при использовании не UART'оских кварцев.

От слов к делу ... 

Запустите компилятор CodeVisionAVR, затем генератор начального, конфигурирующего кода программы для МК  - "CodeWizardAVR" - кликнув серую шестеренку слева от красного жучка... 

Выберите в разделе Chip 

- МК ATmega16 и частоту кварца 11.059 МГц и 

Переходите на закладку USART  

- сделайте такие установки:

 Поставьте 3 галочки :
 
- включить приемник (Ресивер), 
- прерывание по приему символа и 
- включить передатчик (Трансмиттер). 

Число 100 означает - создать буфер в оперативной памяти МК на 100 символов. 

Буфер может быть ЛЮБОГО нужного вам размера - его ограничивает
лишь объем оперативной памяти МК. 

Советую вам сделать буфер в 2 раза больше того что вы считаете
нужным по предварительным прикидкам.

Скорость обмена данными - "БадРэйт" - установили 115200. 

Скорость USART может быть только одна в каждый
момент в МК и для приема и для передачи.  

Если вам нужно принимать на скорости отличной от передачи то вы не сможете это делать одновременно и должны будете по необходимости включать либо передатчик либо приемник и устанавливать нужную скорость. 

Но я бы посоветовал вам просто взять МК с двумя USART
например ATmega64 и ATmega128.

Больше ни чего менять в панели USART не нужно.

Переходим к закладке LCD - мы подключим жидкокристаллический индикатор на 2 строки по 16 символов с встроенным контроллером HD44780 - это очень распространенные индикаторы (см. стр. 1 курса).  

Для подключения LCD  вам достаточно указать желаемый порт МК и количество символов в строке. Количество строк указывать не нужно. 

С лева указаны выводы МК, а в правой колонке указаны выводы LCD - их нужно соединить между собой. Кроме того нужно соединить "земли" и подать питание на индикатор и подать напряжение контраста - делать это надо в соответствии с ДШ 
на LCD.

В закладке PORTA   сделайте  PA3 выходом - мы можем использовать 
его для индикации различных событий при отладке.

Всегда предусматривайте простые средства диагностики вашего устройства не требующие дополнительного оборудования !  К выводу МК можно подключить светодиод и разным режимом его горения отображать разную информацию, а можно выводить какую либо информацию на эту ножку в формате rs232.

Теперь 

В меню файл "КодВизада" выберите "генерэйт сэйв энд экзит",  и создайте в папке компилятора специальную папку для файлов задачи : 

C:\CVAVR\z5  

Затем сохраните в ней созданный начальный код программы  usart.c  
и файл проекта   z5.prj  

Посмотрите текст программы созданный 
генератором самостоятельно. 

Вам уже многое должно быть понятно !

Си для МК на стр. 5 курса

Программа.

Рассмотрим участок программы создающий буфер 
для принимаемых  МК по USART символов.

Как я рассказывал на странице 5  "язык Си для МК" - программа на Си начинается с заголовка, затем вставляются тексты внешних файлов-библиотек с помощью команды препроцессора #include <текстовый файл>  

Затем с помощью первого блока определений #define компилятору сообщены номера битов по ДШ используемых в программе при работе с USART

Определения отдельных битов есть в компиляторах ICC, IAR 
и других, но их нет в CodeVisionAVR поэтому я сделал для вас заголовочный файл m8_128.h  - скачайте его добавьте 
в программу вот так:

#include <mega16.h> //обычный хидер

#include <m8_128.h> //мой хидер для битов

Теперь вы сможете использовать примеры
на Си из ДШ прямо так как они там написаны !

Второй блок определений #define делает программу более понятной и читаемой человеком давая осмысленные названия малопонятным битовым маскам 

например:  понятная человеку фраза  DATA_REGISTER_EMPTY в тексте программы на Си будет заменена препроцессором перед компиляцией на битовую маску   (1<<UDRE)  с помощью которой можно проверить  событие "регистр данных пуст" определяя состояние бита  UDRE.

Теперь чтобы проверить свободен ли  UDR - регистр данных USART - достаточно сделать логическое "И" числа в регистре  UCSRA  с маской  DATA_REGISTER_EMPTY

"Истина" будет означать что UDRE  равен "1" и значит регистр данных пуст.

Внимание! Генератор начального кода CVAVR выдает 
бит UPE - на самом деле в ATmega8 -16 -32 в регистре 
UCSRA бит_2 называется PE
На работу программы это не влияет.

Дальше ... 

В начале строка задающая нужный пользователю размер буфера - это 
может быть число от 1 (0 - это бессмысленно пожалуй)  до 65535 - это максимальное положительное число из двух байтов.

Благодаря использованию директивы препроцессора #define 
мы сможем в случае необходимости изменения размера буфера, сделать это поменяв число 100 только в этой строке - не смотря на то, что используется оно в нескольких местах программы !  

Вывод: 

#define   - это удобно! и снижает вероятность ошибок. 
Позволяет просто модифицировать программу - используйте !

Следующей строкой объявлен символьный массив : 

char rx_buffer[размер массива в символах];

размером по заказанному нами буферу. 

Символьный в нашем случае - потому что char указывает на типа данных -
беззнаковый символьный - это числа от 0 до 255 - по таблице ASCII им
соответствуют определенные символы  - (таблицу ASCII  см. стр. 5 курса).

Напомню:

В массиве нумерация элементов начинается с НУЛЯ !
Значит первый элемент этого массива  на 100 элементов:         

rx_buffer[0]        а последний :         rx_buffer[99]

С помощью этой конструкции в зависимости от размера буфера выбирается подходящий тип (байт или два байта)  трех глобальных переменных  необходимых для работы с буфером.

      СТОП  !

Вспомните и скажите вслух  - что такое глобальная переменная, каковы ее свойства, какие еще
типы переменных вы знаете.   (подсказка) 

Последняя строка обсуждаемого куска кода (выше, на голубом фоне) 
объявляет битовую переменную 

bit rx_buffer_overflow;

это флаг (можно сказать - признак) переполнения буфера - если 

rx_buffer_overflow    

"установится" т.е. станет "1"   -  плохо дело !  - мы долго не забирали символы из буфера и он переполнился, значит мы потеряли некоторые символы которые пришли раньше. 

Битовые переменные могут быть только глобальными ! 
т.е. они объявляются в начале  программы до фигурных скобок   {    }   и доступны программе в любом ее месте. 

Это в CVAVR, а в других компиляторах с битовыми переменными
может быть и по другому. 

Дальше     

функция-обработчик прерывания № 12 : 

Эта функция называется usart_rx_isr()  и вызывается при возникновении прерывания  USART_RXC (см. ДШ на МК) по приему символа в регистр  UDR   
это регистр данных USART, причем два регистра данных и приемника и 
передатчика называются одинаково. 

Т.е. программа МК перестает делать то что делала, сохраняет некоторые 
данные необходимые для продолжения работы с этого места после возврата 
из обработчика прерывания и начинает выполнять функцию обработчик 
прерывания  -      usart_rx_isr()

Разберем что делает функция-обработчик прерывания 12.

Вначале объявлены две локальные переменные 
символьного типа    status    и data. 

Локальные - значит они объявлены сразу после 
открывающей скобки какой либо функции :  

{
  объявление локальных переменных 

далее остальное 
тело функции   
}  

Локальные переменные доступны только в той  функции в которой объявлены !   Значит в разных функциях могут быть локальные переменные с одинаковыми именами !  Но я не советую вам так делать -  запутаетесь.


Значение Локальных переменных без модификатора static не сохраняется к следующему вызову функции, и нам не известно что в них содержится при создании - т.е. им нужно присвоить некоторое значение если мы не сделали это при объявлении. 

Вот программа и присваивает им значения в следующих двух строках:

status = UCSRA;
data = UDR;

В  status  копируется число из UCSRA  - это регистр 
                     управления и статуса - состояния  USART  (стр. 162 ДШ).

В  data  копируется число из UDR  - это регистр для принимаемых данных. 
(стр. 161 ДШ).

Затем  проводится  проверка правильно ли USART MK принял 
то что пришло на ножку RXD от ПК или другого устройства :

if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0)
   {

Код программы написанный здесь будет   выполнятся ТОЛЬКО если условие в            скобках    if("истина")  -        значит "НЕ НОЛЬ"

      };

Если же при приеме байта возникла любая из ошибок : 

FRAMING_ERROR    PARITY_ERROR     DATA_OVERRUN

то факт принятия данных  игнорируется и следующий код функции обработки прерывания закончен - т.е. программа выходит из прерывания не помещая "криво" принятый байт в буфер и возвращается к тому месту где возникло прерывание № 12.

 

ПОЧТОЙ по России !  Программаторы USB AVR PIC ARM 8051, прошивание микроконтроллеров AVR PIC LPC ARM 8051 на заказ, изготовление "любительских" печатных плат по ЛУТ технологии, сборка электронных наборов - Мастер Кит и других, закупка для вас радио деталей электронных компонентов в "Тэрраэлектроника" + добавлю резисторы и конденсаторы + отправка почтой, изготовление электронных устройств для вас на заказ не дорого по вашим схемам или разработаю сам, другие услуги для радио электронщиков любителей, для мастеровых людей и хоббийщиков RC моделистов и для строящих Роботов, компоненты для самодельных станков с ЧПУ.                                             На сайте  -  "МК ПОЧТОЙ народ РУ"       Программатор для AVR на USB             Собран и проверен - стоит всего 500 рублей   в Москве, а по России пересылка почтой всего 100 рублей. В подарок к программатору вы бесплатно получаете дополнительный микроконтроллер ATmega8 -16PU и уникальный DVD с материалами по электронике и библиотекой КНИГ ! Микроконтроллер ATmega8 прошитый для этого программатора можно приобрести отдельно  за 120 рублей + схема и и рисунок платы. Программатор позволяет питать ваше устройство от USB. Скачать документацию на программатор. Обращайтесь к Семенову Михаилу.       Электронные компоненты ПОЧТОЙ из "Тэрраэлектроника" - мои услуги - это 350 рублей для заказов до 1500 руб. оплаты в Тэрру, 450 руб. для заказов на сумму 1500-3000 рублей и 650 рублей для заказов стоимостью более 3000 рублей.  После получения денег я выкупаю ваш заказ в "Тэрраэлектроника" или получаю если его оплатили вы сами и отправляю его вам почтой.  Укомплектую резисторами и конденсаторами.       Программатор отладчик для всех микроконтроллеров PIC на USB - PICkit2 Полный аналог собран мной и проверен в работе - только корпус прямоугольный без закруглений а разъемы такие же, кнопка КРАСНАЯ, все функции фирменного - всего 899 руб.   Микроконтроллер PIC18F2550 прошитый для самостоятельного изготовления программатора  PICkit2 можно приобрести отдельно за 239 рублей  + схема и и рисунок платы. Прочитайте подробно о  PICkit2 и о его возможностях. Средняя цена фирменного - 1550 рублей !   Программаторы изготовлены качественно, надежно, высылаются полностью собранные, протестированные и готовые к работе. К программаторам получаемым по почте приложен бесплатно DVD диск с драйверами для программаторов, ПО для разработки программ для AVR PIC ARM 8051  и огромным количеством документации от производителей МК и множеством книг по микроконтроллерам и электронике на русском языке, учебными материалами для начинающих.       Вы можете приобрести уникальный DVD всего за  199 рублей с пересылкой по России. Скачайте содержание этого DVD и ознакомьтесь.       Прошивка, программирование микроконтроллеров AVR PIC ARM 8051 LPC на заказ  вашими прошивками. Вы присылаете прошивку - я проверяю, что файл читается программатором и сообщаю вам номер счета, вы переводите деньги, я покупаю нужный МК, прошиваю и отправляю вам. Цена услуги со стоимостью услуги по покупке МК 25 рублей при прошивке 21 микроконтроллера и более 35 рублей за 11-20 МК 45 рублей за 5-10 МК 65 рублей за 2-4 МК 80 рублей за 1 МК Для популярных AVR   ATmega8  ATmega16 ATmega169  ATtiny2313  AT90s2313  ATtiny13  и популярных PIC16F84  PIC18F452  PIC18F2550  PIC18c508  PIC16F628  PIC24FJ64GA002  dsPIC30F2010  dsPIC30F2020  dsPIC30F2012  стоимость прошивки одного МК  - 60 рублей.     Цены могут уменьшаться при комбинации ЛЮБЫХ услуг  например получение различных компонентов  в "Тэрраэлектроника" + прошивка AVR  PIC из этой закупки естественно будет стоить дешевле.   Есть прошивки ко многим конструкторам наборам МастерКит и других производителей - стоимость таких прошивок подлежит отдельной оплате. Спрашивайте какие прошивки вам нужны. 6) Я могу купить вам наборы электронные МастерКит и других производителей - собрать и настроить и отправить вам, цена услуги от 500 рублей. 7) Изготовление печатных плат по лазерно утюжной технологии - ЛУТ - по вашим рисункам для печати на лазерном принтере.  8) Изготовить, спаять нужную вам схему, электронное устройство. 9) Разработать нужное вам устройство по КОНКРЕТНОМУ техническому заданию. 10) Разработать новую прошивку для любых электронных устройств или наборов МастерКит и аналогичных.

Пусть ошибок не было, 
тогда ...

Выполняется код в скобках   {  }  после  if()  

Разберемся что он делает. 

Вот он со скобками :

Первая строка кода помещает принятый байт в буфер - конкретно в элемент массива rx_buffer  с  порядковым номером rx_wr_index   - этот номер называют индексом массива. 

В начале программы индекс  rx_wr_index  равен нулю.  Почему ? 

А потому что  переменная  rx_wr_index 
                              была  объявлена как глобальная.  

При следующих прерываниях по приему данных значение индекса будет меняться ! Если мы будем достаточно быстро забирать данные из буфера то иногда индекс будет опять становится  нулем.

Далее идет интересная конструкция :

if (++rx_wr_index == RX_BUFFER_SIZE)
      {  // я добавил эти скобки
   rx_wr_index=0;
      }; // для лучшей читаемости

я бы не советовал писать на Си начинающему так как накрапал мастер - но КодВизад создан профессионалом и потому нам нужно просто разобрать и понять что этот код делает.

Во первых я добавил фигурные скобки { }; - чтобы четко было видно 
какой код выполняется при "истине" в скобках  (    )  за  if

Советую вам !       Всегда дополняйте

if() while() for()   

Фигурными скобками   {      };

Разумные исключения :  while(1);  и  for(;;);

Итак :  Выражение-условие в  if()  означает: префиксный (так как ++ написаны перед переменной) инкремент переменной rx_wr_index  - т.е. добавление 1 к тому, что содержится в переменной. И затем проверяется равенство уже нового значения rx_wr_index с установленным нами размером буфера. 

Если перед if индекс   rx_wr_index   был равен 99 то после инкремента индекс станет равен 100  и проверка на равенство с  RX_BUFFER_SIZE  даст "истину" - значит будет выполняться то, что написано в фигурных скобках после if  - это строка:

rx_wr_index = 0; // обнуляет индекс.  

Как видите индекс может стать нулем, как был в начале программы, и в том 
случае если мы долго не забирали символы из буфера и он переполнился !

Далее еще одна проверка условия и действие по результату:

if (++rx_counter == RX_BUFFER_SIZE)
    {
    rx_counter=0;
    rx_buffer_overflow=1;
    };

Здесь ++ стоят перед переменной rx_counter - значит это преиксный инкремент  -  т.е. к значению переменной добавляется 1 и затем уже проверяется равно ли текущее содержимое переменной размеру буфера.

Если равно - значит буфер переполнился и будут выполнены две строки кода

rx_counter=0;
// Обнулить  счетчик принятых байтов в буфере

rx_buffer_overflow=1;
// Установить флаг переполнения буфера

Значит переменная  rx_counter изменится на  1 
не зависимо от истинности условия в скобках у   if()

Всё - обработка прерывания завершена. 

Теперь программа отправится в то место где она находилась 
в момент возникновения прерывания №12             

ГЛАВНОЕ !   Так как мы выполнили функцию обработчик прерывания до конца,  опять установится бит I в регистре SREG  - это разрешит прерывания в МК глобально и те прерывания которые разрешены индивидуально опять смогут прерывать ход программы.

Далее в тексте программы идет созданная мастером начального кода альтернативная обычно используемой в CodeVisionAVR функция "получить символ" - функция "получить символ из созданного буфера" - getchar()

НО !  Будет ли она включена препроцессором компилятора в компилируемый текст программы определяет конструкция из директив препроцессора:

#ifndef   #define   ...   #endif

Вы уже должны понимать как работает эта конструкция !

Поясню: Если мы делаем программу не для отладки на встроенном в CodeVisionAVR симуляторе терминала, а для реального МК или для внешнего симулятора - то в тексте программы не было определено:

#define _DEBUG_TERMINAL_IO_

поэтому будет выполнена строка : 

#define _ALTERNATE_GETCHAR_

и остальные строки на голубом фоне ниже будут включены в компилируемую программу препроцессором.

Подробно рассмотрим "тело" новой функции

Первая строчка :              char getchar(void)

говорит нам, что функция возвращает значение типа      char  
и при вызове не требует передачи в нее значений  - вот поэтому:   (void)

Сразу после скобки  {  объявлена локальная (существующая и доступная только в этой функции) переменная символьного типа  char  с названием:    data  

Следующая строка: 

while (rx_counter == 0);

это цикл ожидания поступления символа в буфер. В ней программа будет "сидеть", а точнее "молотить" - пока нет прерывания и нет символа в буфере, ведь  rx_counter   это счетчик символов находящихся в буфере и пока буфер пуст эта переменная содержит 0 - вот цикл и повторяется ...

Если в буфере были символы или появился символ, программа перейдет 
на следующую строку:

data = rx_buffer[rx_rd_index];

Тут все просто:  =  означает присвоить переменной слева от = результат выражения справа от =     Значит программа возьмет символ из буфера (из массива rx_buffer[]) с порядковым номером  rx_rd_index  и поместит его в   data 

 
Далее происходит увеличение индекса буфера на 1 и если результат будет равен размеру буфера - индекс обнуляется.

if (++rx_rd_index == RX_BUFFER_SIZE) 
{
rx_rd_index=0;
};  // я добавил {  }; для вящей читаемости

Так как мы считали символ из буфера нужно уменьшить число символов в нем подлежащих считыванию. 

#asm("cli")   // запретить прерывания глобально
--rx_counter; // вычесть 1 из rx_counter
#asm("sei")   // разрешить прерывания глобально

Обратите внимание что перед декрементом мы запрещаем прерывания, а после прерывания включаем опять.

Зачем ?    Вот фо ??? воскликнул бы англоязычный читатель ...

А затем, что в обработчике прерывания есть инкремент rx_counter  - и если на декременте возникнет прерывание мы можем зациклится в этом месте программы и получить ошибку в числе символов в буфере.

последняя строчка функции

return data;

означает что функция вернет то что находится в переменной  data

т.е. если мы напишем такой вызов функции:

nechto = getchar();

то после возврата из функции  в переменной  nechto  окажется то, что было помещено в   data   в функции.

Я подробно рассмотрел код создающий 
буфер для поступающих в МК данных.

Далее программа типична для создаваемых КодВизадом.

Как  принимать и отправлять данные
по USART AVR

Варианты кода для отправки и получения 
данных с помощью USART, например на ПК. 

Прочитайте самостоятельно раздел "Standard C Input/Output Functions" 
help  CodeVisionAVR (или того компилятора который будете использовать)
и включите заголовок - хидер  :

// Standard Input/Output functions
#include <stdio.h>

В нашей программе этот хидер уже подключен мастером !

1) отправить один символ типа  char  можно так: 

putchar('G');     
putchar(71);
putchar(0x47);

Любая из этих трех строк кода выводит на  ножку TXD число 71. На терминале ПК вы увидите соответствующий этому числу  символ  G 

В 16-тиричном виде это число 0x47 

Запомните форму записи чисел !

Таблица символов и их кодов есть на странице Си для МК

Кроме того один символ или число от 0 до 255 можно отправить с МК так:

while(!(UCSRA & (1<<UDRE)));
// дождитесь освобождение регистра передачи 

// Отправьте число одним из 3-х вариантов 
UDR = 'G'; 
UDR = 71;
UDR = 0x47;

Это же можно написать в одну строчку:

while(!(UCSRA & (1<<UDRE))); UDR = 'G';

Не рекомендую !
Считаю менее понятным начинающему и комментарий написать негде.

2) отправить строку символов можно вот так: 

putsf("Hello, world!"); 

На ножку TXD будут выведены все символы между кавычками (в примере их 13  посчитайте сами и убедитесь!)  и еще символ "перейти в начало следующей строки" - его код 0x0A а называется он LF от англ. "лайн фид"  - "новая строка".  И следующие данные будут выводится на терминале ПК (или на его симуляторе TTY в VMLAB или в CVAVR) с начала следующей строки.

Строку символов для отправки можно записать и в виде последовательности шестнадцатеричных значений:  

putsf("\x41\x54\x44\x3e\x53\x4d\x31\x3b\x0D\x41"); 

На ножку TXD будут выведены все символы между кавычками (в примере их 10)
и еще символ 0x0A

Будет передаваться такая последовательность из 11 символов: 

ATD>SM1;<CR>A<LF>            цветом я отметил что это ОДИН символ ! 

в терминале VMLAB она будет выведена в две строки так:

ATD>SM1;<CR>
A<LF>

В терминале ПК не отображающем не печатные символы будет такой результат:  

ATD>SM1;
A

Символы (данные) которые МК будет передавать позже будут 
печататься уже с начала новой строки.

3) отправить информационные сообщения программы можно так: 

Вначале нужно описать эти сообщения - они буду размещаться во FLASH 
(в памяти программ) MK - т.е. это не переменные а КОНСТАНТЫ !

flash char string_1[]="Prog Start";
flash char string_2[]="The END";

// Declare your global variables here 

Теперь вы можете выводить сообщения в нужном вам месте программы так:

printf(string_1);

На ножку TXD будут выведены все символы между кавычками
(в примере их 10) без добавления символа  0x0A

4) Вывести данные и поясняющий, оформляющий эти данные текст удобно  с помощью   printf() это мощная функция и полное ее описание почитайте в Help компилятора.

Примеры использования   printf() в папке   C:\CVAVR\Examples\

Например вывод температуры  :

char sign='+'; //датчик дал положительное число
int  temp=578; //число с датчика темп. LM75

printf("temp = %c%i.%u C\r\n",sign,temp/10,temp%10);

На терминал ПК будет выведено :

temp = 57.8 C

и курсор перейдет в начало новой строки.

Происходит это так: 

На терминал выводится то что находится между кавычками "  " 

- текст temp =  выводится без изменений. Знак = окружают пробелы !

- вместо  %c будет вставлен символ из переменной   sign

- вместо  %i будет вставлен результат  temp/10 без дробной части 

- точка так и будет точкой 

- вместо %u будет результат (temp%10)  это дробная часть от деления

- далее пробел - он так и будет пробелом 

- затем символ C - он им же и останется

- потом стоит комбинация  \r\n - она выводит символы CR и LF их коды 0x0D  
  0x0A. Благодаря этому следующие данные будут выводится с начала строки через строчку ниже.

Внимание ! 

Чтобы отлаживать в PROTEUS функции printf() и scanf() зайдите в меню CVAVR - "прожект" - "конфига"  - "С компилер" и в списках этих функций выберите "Long..." или "Float..." и затем "ОК" конечно ...

Примеры вывода различных чисел и строк и преобразование чисел в строки для вывода на USART и на LCD, в том числе и чисел с плавающей точкой - float, есть в проектах CVAVR и VMLAB  к этой задаче курса:     z5.rar

Прием данных поступающих
в USART  МК на ножку RxD 

Наша программа автоматически принимает поступающие
данные и складывает в созданный буфер.

В том месте программы где вам нужно вставить наиболее давно 
пришедший в буфер символ (число, байт) впишите такую строчку:

getchar() // get - взять  char - символ

3 примера :

gdvix = getchar();
/* наиболее старый символ из буфера 
поместить в некоторую переменную gdvix  */

if (getchar() == 'G'){
/* выполнить код в скобках {...} если наиболее 
старый символ из буфера окажется буквой  G  */
                     };

while (getchar() != 'F');
/* взять из буфера наиболее старый 
символ и если это не F то повторить действие, 
а если это F пойти на следующий код программы */

if (rx_counter) {
/* выполнить ЭТОТ код если в буфере есть не считанные символы, данные */
                };

if (rx_counter > (RX_BUFFER_SIZE/2)) {
/* выполнить ЭТОТ код если буфер уже 
заполнен больше чем на половину */
                };

Что бы вывести самый старый символ из 
   буфера на ножку TXD напишите так:

putchar(getchar());

Эту строчку  и три первых примера выше - можно использовать 
и без буфера, но программа будет засиживаться в них (и занимать процессор вычислением) до тех пор пока не будет получен символ ! 
Будет ждать данные ...

Если написать так :

while(1){
putchar(getchar());
        };

то  МК будет отправлять приходящее на ножку RXD на ножку TXD   - так
можно проверить работоспособность соединения USART с компьютером.

Вы сможете попробовать это в симуляции !

Как  выводить данные на 
символьный LCD  - ЖКИ

Загрузите 1 страничку с описанием команд управления ЖКИ LCD 
на контроллере HD44780 и совместимых с ним.

Советую посмотреть АпНоут ANM069 от ATMEL

Для использования LCD нужно

- указать компилятору к каким ножкам МК он подключен в устройстве.

Вот наша (типовая) схема включения:

- указать компилятору сколько символов в строке имеет LCD дисплей.

- в реальном LCD надо отрегулировать потенциометром (переменным резистором) контраст ( обычно на выводе 3 напряжение около 1.3 вольт ) и возможно (уточняйте в даташит на конкретно ваш LCD) включить подсветку.

Всё это любезно сделал для нас генератор начального кода CVAVR

// Alphanumeric LCD Module functions

#asm
.equ __lcd_port=0x1B ;PORTA
#endasm 

#include <lcd.h> 
// подключить"хидер"(заголовок,библиотеку)для LCD

А уже в программе строка: 

lcd_init(16);

инициализирует именно ЖКИ (LCD) где 16 символов на строку 

Мы можем указать в какую позицию выводить символ вот так:

lcd_gotoxy(4,1);

и вывод символов начнется с 5-й  позиции во второй строке.

Счет строк и символов начинается с НУЛЯ !

Давайте добавим в нашу программу вывод приветствия на LCD

lcd_gotoxy(5,0);

lcd_putsf("Hello");

lcd_gotoxy(2,1);

lcd_putsf("avr123.nm.r");

lcd_putsf("u");

В результате на LCD будет выведен такой текст :

это скриншот симуляции в VMLAB    

Смотрите - "чекбокс" "Break on com..." позволяет останавливаться 
симуляции при ошибке в командах на LCD.

Внимание !   Я специально разделил вывод   ru  чтобы показать, что следующий символ  u  выводится в позицию следующую за последним выведенным символом.

Прочитайте раздел LCD Functions  в Хлпе компилятора!

Очистить экран ЖКИ вы можете вызвав функцию:

lcd_clear();

Вывести символ, например F на ЖКИ

lcd_putchar('F');

Вывести на LCD строку символов из памяти программ  MK можно вот так:

lcd_putsf(string_1);

Объявление и текст этой строки были даны выше !

 
Примеры вывода различных чисел и строк и преобразование чисел в строки для вывода на USART и на LCD, в том числе и чисел с плавающей точкой - float, есть в

Архив с проектами CVAVR  и  VMLAB к задаче  5

Изучите их внимательно !
                  Посимулируйте  вволю ...

Комментарии очень подробны.

При остановках симуляции в  VMLAB просто нажимайте на светофор ...  

Терпение! инициализация ЖКИ в симуляторе дело не быстрое. 

Посмотрите симулируя прогу в VMLAB осциллограммы приема и отправки данных по USART.

Проанализируйте то что вы будет получать, при симуляции и убедитесь, что это соответствует тексту программы.

Как выводить на LCD русские буквы смотрите в FAQ по AVR

Вот результат:

Так же вы можете работать с другими
опционально подключаемыми к
МК устройствами !

Алфавитно-цифровые ЖК-модули фирмы Data Vision

Разрешение	Модель	Размер модуля	Размер символа
8x2	DV0802	58.0x32.0x10.0	2.945x5.545
16x1	DV16100	80.0x36.0x10.0	3.07x6.56
	DV16110	122.0x33.0x10.0	4.84x8.06
	DV16120	151.0x40.0x14.7	14.5x6.0
16x2	DV16210	122.0x44.0x10.0	4.84x8.06
	DV16230	85.0x30x10.0	2.78x4.89
	DV16235	85.0x35.0x10.0	2.95x5.55
	DV16236	85.0x36.0x10.0	2.95x5.55
	DV16244	84x44.0x10.0	2.95x5.55
	DV16252	80x36.0x10.0	2.78x4.89
	DV16257	85.0x33x10.0	2.78x4.89
	DV16275	100.0x39x13.0	4.07x7.76
	DV16276	100.0x39x13.0	4.07x7.76
16x4	DV16400	87.0x60.0x10.0	2.95x4.75
20x1	DV20100	182.0x36x10.0	6.70x9.40
20x2	DV20200	116.0x36.0x10.0	3.20x5.55
	DV20210	180.0x40.0x10.5	6.00x9.66
	DV20211	182.5x60.0x20.0	5.9x12.7
	DV20220	109x39.0x10.0	3.20x5.55
	DV20206-1	86.0x39.0x14.0	3.2x5.55
20x4	DV20400	98.0x60.0x10.0	2.95x4.75
	DV20410	146.0x63x10.5	4.84x9.22
24x2	DV24200	118.0x36.0x10.0	3.20x5.55
40x2	DV40200	182.0x34x10.0	3.20x5.55
40x4	DV40400	190.0x54.0x10.5	3.54x4.89

ЗАДАЧА    ОКОНЧЕНА !

    Если вам что-то не понятно, пожалуйста перечитайте 
задачу еще раз и просмотрите рекомендованный материал.  

Дальше ->    Задача 6

Все задачи-упражнения курса