Grbl源码解析与移植-串口寄存器

上一篇我们分享了Grbl串口的serial.c源码,接下来我们将通过动手编写几个例子来深入了解Arduino底层关于串口寄存器的用法。

开始之前介绍一下与串口相关的寄存器:

UCSRnA and UCSRnB and UCSRnC: USART Control and Status Register n A 串口控制与状态寄存器

UDRn: USART I/O Data Register n 串口IO数据寄存器

UBRRnL and UBRRnH – USART Baud Rate Registers 串口波特率寄存器

首先我们需要设置串口的波特率,这里以115200为例。为什么要用这个波特率呢?因为性能,现在电脑性能很好了,没必要再使用9600这么小的波特率,为什么不用更大的250000波特率?因为这个波特率不是标准值,在linux或mac上出问题的概率比较大。

我们查看atmega328p芯片文档,来说明如何通过寄存器设置波特率:


arduino串口波特率设置

可以看出,要设置成115200的波特率,需要配置UBRRn的值为16,当晶振频率为16MHz时,并且U2Xn的值设置为1,这也是Grbl中的默认配置,为什么要让U2Xn的值设置为1呢?因为误差更小,从上图表中可以看到,U2Xn=0时误差为-3.5%,U2Xn=1时误差为2.1%。

接下来是计算UBRRn的值,官方给出的计算公式为:ubrrn = fosc/(8*baud)-1。16000000/(8*115200)-1 = 16.36111111111111取整后得到16,这也是表中16这个值的来源。

接下来要设置UBRRn寄存器,由于ubrrn的值有可能大于256,所以需要两个8为的寄存器存放,这两个寄存器名称分别为UBRR0H和UBRR0L,我们通过把ubrrn右移8位得到高位,然后再把值分别存入这两个寄存器:

UBRR0H=ubrrn>>8;

UBRR0L=ubrrn;

这样波特率就设置好了。

接下来是开启串口的发送功能:这个功能是UCSR0B寄存器控制的,控制位是TXN0。配置方法如下:

UCSR0B |= (1<<TXN0);

然后是向串口发送数据:这涉及到两个寄存器,一个是数据的状态寄存器UCSR0A,一个是数据寄存器UDR0。在UCSR0A中判断数据是否为空,如果为空的话说明串口发送空闲,可以发送数据,否则一直等到已有数据发送完。实现方法如下:

int i = 0;

    for (;;)

    {

        i = 0;

        while (data[i]!=0)

        {

            while(!(UCSR0A&(1<<UDRE0))); // 数据寄存器是否为空才写入

            UDR0 = data[i];

            i++;

        }


    }

完整代码如下:


arduino串口底层寄存器操作

把代码上传到arduino开发板上,打开串口监视器,波特率设为115200,8位,无奇偶校验,1停止位。这时候能看到串口输出的hello world信息。


下一篇我们将分享通过中断设置串口的读取和写入。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,214评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,307评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,543评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,221评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,224评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,007评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,313评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,956评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,441评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,925评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,018评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,685评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,234评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,240评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,464评论 1 261
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,467评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,762评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容

  • 1、UART简介 嵌入式开发中,UART串口通信协议是我们常用的通信协议(UART、I2C、SPI等)之一,全称叫...
    丶剑来阅读 693评论 0 0
  • 姓名:周崇杰 学号:16140120059 专业:机械设计制造及其自动化 转载自:http://blog.csd...
    CJbaby阅读 3,476评论 0 3
  • USART为通用同步/ 异步收发器。stm32F103RC内置了3个通用同步/异步收发器(USART1、USART...
    简小黑阅读 8,738评论 0 0
  • 2020.12.10第二十九天学习总结 主要内容为串口通信讲解 1.串口通信是一种设备间非常常用的串行通信方式。由...
    刘炳晖阅读 164评论 0 0
  • 2019-06-05为什么寄存器版本中,串口初始化函数有两个参数,pclk2和bound,而库函数版中,只有bou...
    YuQiao0303阅读 1,173评论 0 0