20140424 (시리얼 통신, USART블럭구조, 파일 입출력)

49일차

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ATMega128 직렬통신

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- PIN 당 몇 가지 기능을 가지고 있음.

1번 핀은 1가지 기능

2, 3번 핀은 3가지 기능

15, 16번 핀은 2가지 기능

한가지 기능을 사용 중이면 다른 기능은 사용할 수 없다.

- 시리얼 통신 RS-232 (UART 표준)

3선 - Tx (Transmitter 송신부)

     - Rx (Receiver 수신부)

     - G (Ground)

RS-232방식을 사용하는 장비와 통신할 때

다른 방식으로 작동하는 장비는 꼭 변환기를 거쳐야

장비에 손상을 주지 않고 통신할 수 있다

ATMega128의 경우

동기직렬통신(USART)도 가능하게 했다.

동기 통신의 경우 선이 더 추가되니 비용이 비싸지지만

속도가 빠르다.

비동기 통신의 경우 비용이 싸지지만 패리티bit(오류검출용)와

시작 신호, 끝 신호를 함께 보내기 때문에 속도도 느리다.

- USART 블럭 구조

- XCK 는 동기 통신할 경우 사용하는 신호선

- PARITY bit는 H의 갯수가 짝수로 맞출지 홀수로 맞출지에 따라서

그 갯수를 맞춰서 오류 검출용으로 사용하는 bit이다.

ex) 0110 1011로 정보를 보냈는데 parity를 짝수로 맞췄다면

      parity bit에 1을 넣어주고

     홀수로 맞췄다면 parity bit에 0을 넣어줘서

     이 정보가 중간에 바뀌지 않았는지 오류 검출할 수 있다.

그러나 이것도 한 bit만 바뀌었을 경우 오류 판별할 수 있으나

두 bit이상 바뀌었을 경우 오류 판별은 힘들어진다.

- 소스 분할

  각각 관련된 것끼리 분할하여 관리하기 더 쉽게 나눴다.

smart.h

#ifndef _SMART_H_
#define _SMART_H_

#define DDRA  (*((volatile unsigned char *)0x3A))
#define PORTA  (*((volatile unsigned char *)0x3B))

#define DDRC  (*((volatile unsigned char *)0x34))
#define PORTC  (*((volatile unsigned char *)0x35))

#define DELAY(x) for(uiCnt = 0; (x) > uiCnt; ++uiCnt)

#endif //_SMART_H_

Lcd.h

#ifndef _LCD_H_
#define _LCD_H_

#include "smart.h"

#define PIN_RS  0  //  Register selection (Data : 1, Instruction : 0)
#define PIN_RW  1  //  Read/Write selection (Read : 1, write : 0)
#define PIN_E  2  //  Enable signal for LCD

#define INST_CLEAR    0x01  //  Clear
#define INST_RETURN    0x02  //  Return
#define INST_ENTRY    0x06  //  I/D = 1(2 Increase 1, Decrease 0), S = 0
#define INST_FUNCTION  0x3C  //  8bit, 2Line, 5x11
#define INST_SET_CGRAM  0x40  //
#define INST_SET_DDRAM  0x80  //
#define INST_CURSOR    0x14  //  Cursor SET, Moving right.
#define INST_DISPLAY  0x0F  //  Display light ON, cursor ON, blinking of cursor ON

#define DNUM1  119
#define DNUM2  235

void LCD_Inst(unsigned char ucInst);
void LCD_Init(void);
void LCD_Data(unsigned char ucData);
void LCD_Str(const unsigned char * cString);
void LCD_Num(unsigned char ucNum);

#endif // _LCD_H_

Lcd.c

#include "Lcd.h"

void LCD_Inst(unsigned char ucInst)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (0<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(DNUM1);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(DNUM2);

  PORTC = ucInst;  // Instruction
  DELAY(DNUM1);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(DNUM2);

  return;
}

void LCD_Init(void)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DELAY(500);
  LCD_Inst(INST_FUNCTION);
  LCD_Inst(INST_ENTRY);
  LCD_Inst(INST_CURSOR);
  LCD_Inst(INST_DISPLAY);
  LCD_Inst(INST_CLEAR);
  LCD_Inst(INST_RETURN);
}

void LCD_Data(unsigned char ucData)
{
  volatile unsigned int  uiCnt;

  DDRA = (1<<PIN_RS) | (1<<PIN_RW) | (1<<PIN_E);  // RS, RW, E Port initialize output.
  DDRC = 0xFF;  //  all port initialize output.

  PORTA = (1<<PIN_RS) | (0<<PIN_RW) | (0<<PIN_E);  //  A
  DELAY(DNUM1);

  PORTA = PORTA | (1<<PIN_E);  // B
  DELAY(DNUM2);

  PORTC = ucData;   //  charactor.
  DELAY(DNUM1);

  PORTA = PORTA & ~(1<<PIN_E);  // D
  DELAY(DNUM2);

  return;
}

void LCD_Str(const unsigned char * cString)
{
  while(0 != *cString)
  {
    LCD_Data(*cString);
    ++cString;
  }
}

void LCD_Num(unsigned char ucNum)
{
  static unsigned char ucBuff[] = "123";    //  3자리 확보 보기 쉽게

  ucBuff[0] = '0' + (ucNum / 100);
  ucBuff[1] = '0' + ( (ucNum % 100) / 10);
  ucBuff[2] = '0' + ( (ucNum % 100) % 10);

  LCD_Str(ucBuff);
}

Usart.h

#ifndef _USART_H_
#define _USART_H_

#include "smart.h"

//UART Reg
#define UDR0    0x2C
#define UCSR0A  0x2B
#define UCSR0B  0x2A
#define UCSR0C  0x95
#define UBRR0L  0x29
#define UBRR0H  0x90
#define UDR1    0x9C
#define UCSR1A  0x9B
#define UCSR1B  0x9A
#define UCSR1C  0x9D
#define UBRR1L  0x99
#define UBRR1H  0x98

#endif // _USART_H_

Usart.c

#include "Usart.h"

main.c

#include "smart.h"
#include "Lcd.h"
#include "Usart.h"

int main(void)
{
  volatile unsigned int uiCnt;
  
  LCD_Init();
  
  LCD_Inst(INST_SET_DDRAM | 0x00);
  LCD_Str("abcd");
  
  LCD_Inst(INST_SET_DDRAM | 0x40);
  LCD_Str("1234");
  
  while(1);
  return 0;
}

makefile

....

# Target file name (without extension).
TARGET = main

# Object files directory
#     To put object files in current directory, use a dot (.), do NOT make
#     this an empty or blank macro!
OBJDIR = .

# List C source files here. (C dependencies are automatically generated.)
SRC = $(TARGET).c Lcd.c Usart.c

.....



        추가된 부분으로, 컴파일할 소스를 추가할 수 있다.

makefile은 스크립트 파일로

     # 은 주석

     L-value는 변수

     R-value는 값

이다.

- C

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파일 입출력

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- fopen, fclose

파일을 열고 닫는 함수이다.

stdin, stdout, stderr도 일종에 파일로 인식한다.

ex) 소스

#include <stdio.h>

int main()
{
  fclose(stdout);

  fprintf(stdout, "This is first test.\n");

  return 0;
}

출력화면을 보면 아무것도 안나온다.

원래라면 화면에 출력되어야 하는데

fclose로 표준출력(stdout)을 닫아 버렸기 때문이다.

이번에는 텍스트 파일에 출력을 해보자

ex) 소스

#include <stdio.h>

int main()
{
  FILE * fp;

  fp = fopen("test.txt", "w");

  fprintf(fp, "This is first test.\n");

  fclose(fp);

  return 0;
}

출력 화면엔 아무것도 안나오고

"test.txt" 파일을 열어봤다