這篇將示範如何使用 USART 收資料。
首先，先看使用 Arduino 的版本:
程式很簡單，所以就不解釋了。接著我們改用直接控制 USART 暫存器來接收資料。
非中斷版本
底下這支程式會從 Serial Port 接收資料，並且把收到的資料回傳回去 (Echo back):
Serial Port 是否有資料可讀，必須檢查 UCSR0A 的 RXC0 位元，當 RXC0 位元豎起來時代表有收到資料。程式接著從 UDR0 讀取資料並放到 ReceivedChar，然後再利用 serial_putchar() 把資料傳送回去。
下圖是程式執行結果:
▲ 輸入 12345，按下 Send，Arduino 會回傳回來
中斷版本
底下則是使用中斷的版本:
現在用 USART_RX_vect 這個 ISR 來處理中斷，一收到資料，就馬上放到 UDR0 讓 USART 傳送回去。
要特別注意是，mySerial_begin() 這次打開了 Receive Complete Interrupt:
注意事項
在中斷的版本中，我們是自己撰寫 ISR 處理中斷，由於 Arduino 也有同樣的 ISR，因此你不能同時使用 Arduino 的 Serial API，如 Serial.begin(), Serial.read(), Serial.println() 等函式，不然的話程式在編譯時會失敗，編譯器會抱怨 ISR 有重覆定義的問題。
31 意見:
請問Cooper前輩~
1. 為什麼使用中斷的方法時直接使用下面的指令
ISR(USART_RX_vect)
{
char ReceivedChar;
ReceivedChar = UDR0;
UDR0 = ReceivedChar;
}
而沒有使用檢查UDRE0的下列這指令呢?
loop_until_bit_is_set(UCSR0A, UDRE0);
2.請教下列指令的意思是什麼
ReceivedChar = UDR0;
UDR0 = ReceivedChar;
為什麼UDR0的資料要存給ReceivedChar
然後又要在把ReceivedChar存回UDR0呢?
意義又是什麼呢?
謝謝Cooper百忙之中抽空解答:)
我先回答你第 2 個問題:
ReceivedChar = UDR0;
UDR0 = ReceivedChar;
為什麼UDR0的資料要存給ReceivedChar
然後又要在把ReceivedChar存回UDR0呢?
好問題!你可以做簡單的實驗，把 UDR0 = ReceivedChar; 這行拿掉，執行程式的時候，你會發現，在你輸入資料後，Serial Monitor 裏不會看到任何回應。
我加了 UDR0 = ReceivedChar; 這一行
目的是讓 Arduino 把收到的資料原封不動的傳回電腦端達到一個 Echo 的效果，所以在你輸入資料後，Serial Monitor 上就會看到剛剛輸入的資料
loop_until_bit_is_set(UCSR0A, UDRE0);
會用這一行，是因為 UART 傳輸資料速度有限，不能讓程式丟資料丟太快給 UART，不然會來不及消化。
為什麼中斷程式的版本沒有用同一行指令檢查 UDRE0 呢? 嗯....是因為我偷懶沒有做..哈
不過，其實也沒有必要，因為收資料速度跟送資料的速度是一樣的，所以這會放一個 byte 到 UDR0 準備傳送出去，下會兒收到一個 byte 時，前面那個 byte 就已經送完畢了，所以不加也沒關係
這邊又有些許問題請教拉~~~麻煩Cooper
1.所以我解釋一下
ReceivedChar = UDR0;
上面的UDR0是RXD
UDR0 = ReceivedChar;
上面的UDR0是TXD
這樣解釋對嗎?
2.我們只要把資料放進UDR0馬上就會自動傳出去嗎?還需要做什麼設定嗎?
3.請教TXC0跟UDRE0的差別
我困惑的點是:
當資料被傳送出去時,TXC0與UDRE0都會豎起
當UDR0裡面有資料時,TXC0跟UDRE0都不會豎起
請問這樣好似同步的效果, 實際上應用有什麼差別呢?
4.請問您的TXC0教學文裡面 Shift Register是什麼東西呢?
麻煩Cooper幫我解惑~~~非常感謝!!!!
About Q1 & Q2:
Q1: USART 的 transmitter 和 receiver 共用 UDR0 暫存器的 I/O bus:
ReceivedChar = UDR0;
當程式這樣對 UDR0 進行讀取動作，資料會從 RXB (Receive Data Buffer) 暫存器取出，而:
UDR0 = ReceivedChar;
當程式對 UDR0 進行寫入動作時，資料會寫入到 TXB (Transmit Data Buffer) 暫存器
Q2: 是的，只要把資料放進 UDR0 馬上就會自動傳出去，條件是 transmitter 要 enable (要設定 UCSR0B 的 TXEN0 位元)
一併回答 3 跟 4:
故事是這樣的，有位管理者和一位工程師，管理者一次只收一件工作，而當工程師收到工作時，會把工作拆成八個動作，一次執行一個動作，當八個動作全部執行完畢時便算完成一件工作。
如果說一個動作等於一個位元，八個動作就等於一個位元組，也就是一件工作。這工程師相當於是 Shift Register，每一個 clock 推送出一位元。
而管理者呢，其實他就是 UDR0，或者更精確一點是 TXB 暫存器
也就是說:
工程師 = Shift Register
管理者 = UDR0 (TXB)
當我寫入資料到 UDR0 時，便是交付一件工作給管理者 (UDR0)，而管理者會轉給工程師 (Shift Register) 去執行。而工程師真是真正執行工作的角色，會一個位元一個位元的把資料傳出去。
與之相關的兩個旗號: TXC0 和 UDRE0:
當管理者手上沒有工作時，代表可以再接一件工作，這時 UDRE0 會豎起。
當管理者手上沒有工作，而且工程師前一件工作也做完了的時候，這時 TXC0 就會豎起。
差別在: UDRE0 會比較早豎起來，因為管理者把工作交給工程師執行時，它就會說「老闆，我有空了」雖然這時工程師還在辛苦工作中...
而 TXC0 則是用來確認資料是不是已經全部傳出去的旗號，因為只要 TXC0 豎起，代表資料已經全部傳給接收端了。
呼~~ 好像在繞口令，講得鬍子都打結了! haha~
這樣說明超級清楚!!!
打通了!!
:))
哈哈，有些時候打個比喻會比較容易理解。
// Enable receiver and transmitter, enable RX interrupt
UCSR0B |= _BV(RXEN0) | _BV(TXEN0);
UCSR0B |= _BV(RXCIE0);
UCSR0B &= ~_BV(TXCIE0);
-----------------------------------
// Set frame format: No parity check, 8 Data bits, 1 stop bit
UCSR0C |= _BV(UCSZ01) | _BV(UCSZ00);
-----------------------------------
請問一下,為什麼UCSR0B與UCSR0C這樣設定,就有可以致能的功用,可以講解詳細點嗎?謝謝(第一次學)
UCSR0B
UDRIE0: USART Data Register Empty Interrupt Enable 0
這個UDRIE0不用設定嗎?
UCSR0B 暫存器比較重要的是 RXEN0 和 TXEN0 位元，這兩個元位用來啟用接收器 (receiver) 和發射器 (transmitter)，一般來說，我們會啟用這兩個元。
這行的目的就是啟用 receiver 和 transmitter，下完之後，UART 就可以接收與傳送資料了:
// Enable receiver and transmitter
UCSR0B |= _BV(RXEN0) | _BV(TXEN0);
至於這行則是啟用接收中斷:
// enable RX interrupt
UCSR0B |= _BV(RXCIE0);
所以一旦有資料進來，就會產生中斷跑去執行 ISR:
ISR(USART_RX_vect)
{
char ReceivedChar;
ReceivedChar = UDR0;
UDR0 = ReceivedChar;
}
如果只是要讓 receiver 和 transmitter 致能，只需設定 RXEN0 和 TXEN0 這兩個位元就好。
UDRIE0 這個位元是 "USART Data Register Empty Interrupt Enable 0"，如果致能這個位元，那麼當 UDRn (Data Register) 暫存器有空時就會觸發中斷。
假如我用Arduino 的 uart與wifi通訊(傳送與接收)
不曉得有沒有範例可以參考
或是去設定那些東西?
你用的是哪一塊 WiFi Shield?
目前好像有三種 WiFi Shield:
1. WiFly Shield (Rovering Network)
https://www.sparkfun.com/products/9954
2. WiFi Shield (ZeroG)
http://www.cutedigi.com/wireless/wifi/wifi-shield-wishield-v2-0-for-arduino.html
3. WizFi (WizNet)
http://blog.wiznet.co.kr/sw-release-of-wizfi-shield-for-arduino/#.UCefvqFlT44
看了一下，這三塊目前跟 Arduino 之間走的介面都是 SPI
Rovering Network 其實本來是走 UART，不過 WiFly Shield 還是用了一個 SPI to UART chip 轉換跟 Arduino 銜接，這樣做的好處是不佔用 Arduino UART
http://www.roundsolutions.com/techdocs/ds/MOD-WXX-CXX20131.pdf
1.我用的是RN-131C的WIFI
然後再接UART轉USB(PL2303)的轉接頭
重點是Arduino 的 uart與wifi通訊(傳送與接收)的參考範例!?
2.板子都只有一組RX.TX,可以外接多組控制器(聲納,WIFI...等等)
感謝!
第2個是問題,可以外接多組控制器嗎?
這個可能是你要的:
https://github.com/perezd/arduino-wifly-serial
外接多組控制器? 你是說 Arduino 嗎? 外接多組控制是指什麼? 走什麼介面?
外接控制器的意思是指
我用arduino的Wild Thumper 6WD Robot Chassis(馬達驅動電路板) 或 arduino(開發板)這塊,當中的腳位有RX,TX,而我要做的功能是有WIFI (需要用到RX,TX) 跟 maxsonar(聲納也需要用到RX,TX),但板子上面只有一組RX,TX,我可以接兩組 或 兩組以上嗎?還是只能接一組?
要看你用的 arduino 開發板版本的能力喔
你需要接很多個 UART 裝置，可能要選 Arduino mega 之類的比較適合，因為它有 4 個 UART，如果是 UNO，因為只有一個 UART 可用，所以就只能接一個
http://www.google.com/imgres?imgurl=http://robosavvy.com/store/images/DAGU/wild-thumper-connection.jpg&imgrefurl=http://robosavvy.com/forum/viewtopic.php?t%3D7082&h=482&w=918&sz=88&tbnid=RoRTbLxyCRqhgM:&tbnh=65&tbnw=124&zoom=1&usg=__CVMDN918zF-9aShiok5yf-SeHaY=&docid=VhPXB3gszYI1uM&hl=zh-TW&sa=X&ei=pyMrUN7CAeftmAX_5oD4Cg&ved=0CGcQ9QEwBA&dur=368
馬達驅動板(ATmega168)
http://coopermaa2nd.blogspot.tw/
用來當開發板(ATmega328)UNO
我所使用的板子是這兩個,最後是用馬達驅動板那塊板子!
這塊是用 atmega168，只有一個 UART 可用
你要做車子嗎?
http://www.pololu.com/catalog/product/1561
是,要做車子!
關於車子周邊的功能,全部都是第一次接觸,問題很多!
而且你提供的WIFI範例,Verify過不了,不知道哪裡出問題,跟設定有關嗎?
EX.NewSoftSerial wifi(2,3); -> error: 1.'wifi' was not declared in this
or
2.Client client("google.com", 80);->error: 'client' was not declared in this scope
3.error: MemoryFree.h: No such file or directory
以上幾乎類似問題一直出現,這是缺少什麼檔案,還是設定?
老實說，我還沒用過 Arduino Wifi shield
所以也不知道是怎麼回事
感覺好像是少了什麼 library.
BTW, 你前面問的問題: "板子都只有一組RX.TX,可以外接多組控制器(聲納,WIFI...等等)?" 有答案了，你有注意到 WiFlySerial library 的 code 嗎? 如果你要接多組控制器，那麼 SoftwareSerial 應該是可能的解
我有嘗試使用SoftwareSerial指令去測試!
印象有在其他網站看到,似乎沒辦法擴充!
有沒有一些簡單的測試可以讓WIFI回傳值?
那個 WiFlySerial library 還是沒試成功嗎?
看起來可能需要裝 Arduino Streaming library:
http://arduiniana.org/libraries/streaming/
因為馬達驅動板(ATmega168)這塊,USB燒入功能損壞,所以現在改用atmel studio 6.0的生成檔再配合progisp,把ISP轉USB燒路進去,因此程式碼可能暫時沒辦法使用,我知道可以沿用原本arduino裡面的程式碼,但是"arduino.h"載入檔案,需要什麼檔案,我不太清楚,只好先搞懂Atmel stuio 6.0的語法,指令!
很感謝你的幫忙!
不客氣! 其實我也沒幫上忙啊。 逃~~
Coopermaa你好~
我想請問一下
就是以上arduino和非中斷版本和中斷版本的程式可以執行
讓Arduino UNO接收Wifly RN-131從智慧型手機傳輸的資料嗎?
我是剛接觸Arduino的學生
所以對以上的程式還不太了解
所以也想請問arduino和非中斷版本和中斷版本的最大差異是?
不好意思麻煩您解答了
謝謝
我沒用過 WiFly RN-131，不過應該是可以通的
非中斷跟中斷兩種方法，最大的差異是一個是用中斷的方式處理啊
(額~~ 有回答等於沒有回答...Orz)
這問題其實用 polling v.s interrupt 來聯想比較簡單
就像醫院掛號系統一樣，我們是讓服務小姐一個一個問病人「你掛號了沒?」用這種 polling
的方式幫病人掛號比較好呢? 還是讓病人抽號碼牌，只要處理完成一個案件，服務小姐就按一下燈號(產生中斷)請下一個病人來掛號這種 interrupt 的方式掛號好呢?
這就是非中斷與中斷的差別喔!
BTW, Rovering Network (就是做 RN-131 的公司) 今年被 microchip 收購了
如果你想對 RN-131 有進一步的了解，可以到 microchip 去上課，microchip 大部份課程都是免費的喔!
Microchip 網站 (注意右手邊選單的教育訓練):
http://www.microchip.com.tw/
Coopermaa你好~
我已經可以讓Arduino正確接收從Android手機傳輸到Arduino了
現在想要讓Arduino感測到的數值回傳給手機端，我把RN131無線晶片的RX接到Arduino的TX，我手機傳輸資料給Arduino時，Arduino會把我手機傳輸的資料再原封不動地回傳至手機...
還有
讓Arduino回傳到手機是用digitalWrite沒錯吧?
線路接法沒錯，應該是 Arduino 的 Tx 接 RN131 的 Rx, 然後 Arduino 的 Rx 接 RN131 的 Tx。
Arduino 要傳資料給 Android 是用 Serial.print() 或 Serial.write()
你是怎麼讓 Android 傳資料給 Arduino 的? 在 Arduino 這邊是用 Serial.read() 讀到資料的嗎?
張貼留言