ＰＣとの通信（ＵＳＡＲＴ通信）      ホームページに戻る

　　ＡＶＲで処理したデータ（アナログ入力等）をパソコン取,り込んだり、逆に制御指令等をＡＶＲにデータとして送り込みたく

　　なることがあります。そこで、パソコンのＲＳ−２３２Ｃを使った通信基本についてｃｈａｎさんのホームページ等を参考にやってみました。

　　ＵＳＡＲＴというシリアル通信機能を利用しました。

　　　特徴　　非同期動作または、同期動作通信

　　　　　　　ボーレートが広範囲に設定可　　ボーレート＝システムクロック／[１６ｘ（１＋ＵＢＲＲ）］　UBRR：0-4095

　　　　　　　多様な伝送フォーマット設定　データ長５−９ビット、ストップビット１−２、パリティビット　無・偶数・奇数

　　　　インターフェイス

　　　　　　今回非同期動作としたので、ＲＸＤ（２ピン）−＞ＴＤ、ＴＸＤ（３ピン）−＞ＲＤに接続する。

　　　　　　信号のレベル変換はｃｈａｎさんの簡易方式です。

　　　　　　ケーブルは、家にあった携帯電話用のケーブルを流用し、下の回路図のようなケーブル（ＰＣ側９ピン）

　　　　　　を作成しました。

　　　　　初期設定処理

　　　　　　ボーレート設定　　　　ＵＢＲＲＨ：ＵＢＲＲＬ　によって設定

　　　　　　　　　　　　　　　　　３８４００ボーの場合

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　12.8M/（16ｘ38400）−１≒19.8　よって　12.8M/（16ｘ（20+1)）≒38095

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（38095/38400-1）x100=Δ０．８％　　許容誤差１．５％以下ＯＫ

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＵＢＲＲＨ：ＵＢＲＲＬ＝０：２０

　　　　　　　　　　　　　　　　　 １１５２００ボーの場合

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　12.8M/（16ｘ115200）−１≒5.9　よって　12.8M/（16ｘ（6+1)）≒114,286

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（114286/115200-1）x100=Δ０．８％　　許容誤差１．５％以下ＯＫ

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＵＢＲＲＨ：ＵＢＲＲＬ＝０：６

　　　　　　フレームフォーマット　　Ｎ８１　　データ長：8ビット、（スタートビット：1ビット）、ストップビット：1ビット

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　パリティ：なし

　　　　　　　　　　　　　　　　　　UCSRC：(1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0)　　　　

　　　　　　送受信許可

　　　　　　　　　　　　　　　　　　UCSRB：(1<<RXEN)|(1<<TXEN)

　　　　　　送信ルーチン（R１６にデータをセットし、Txをｃａｌｌ）　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　Tx: 　 SBIS UCSRA,UDRE  ;送信ﾊﾞｯﾌｧ空きでｽｷｯﾌﾟ
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　RJMP Tx   　　　 ;送信ﾊﾞｯﾌｧ空き待機
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　OUT UDR,R16   　 ;ﾃﾞｰﾀ送信(送信開始)
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　RET    　　　　　;呼び出し元へ復帰

　　　　　　　受信ルーチン（Ｒxをｃａｌｌし、R１６にデータ取得）

　　　　　　　　　　　　　　　　　 Rx:　　 SBIS UCSRA,RXC   ;受信完了でｽｷｯﾌﾟ
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　RJMP Rx   ;受信完了待機
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　IN R16,UDR   ;受信ﾃﾞｰﾀ取得
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　RET   ;呼び出し元へ復帰

　　　　　実験動作として、パソコンに”ＡＴｍｅｇａ８　ｇｏｏｄ”の文字列を送信、およびキーボードから入力した文字列を受けＬＣＤに

　　　　　表示させました。　(”Ｉ　ｌｏｖｅ　ｙｏｕ”と入力すると’Ｍｅ　ｔｏｏ’と返事が帰ってくるように組んでみました。)

　　　　　これで一応、基本的な通信法が理解できました。

　　　（Ｉ　ｌｏｖｅ　ｙｏｕ　を受信表示したところ）　　　　　　　（”ＡＴｍｅｇａ８　ｇｏｏｄ”、”Ｍｅ　ｔｏｏ”は受信データ）

　　　　　　　　　ソース

　バイナリ通信

  続いてバイナリ通信をやってみました。

　内容はＡＶＲでＡＤ変換したデータをＰＣのエクセルに転送し数値処理・グラフ化させます。（簡単なメモリレコーダ）

　サンプリング周波数（１ｃｈ取込の場合）

　　�@データを随時ＰＣ送信すると転送速度(115.2kBPS)がネック

　　　ＡＤ変換データが2バイトなので　（８＋２）×２/115.2k≒174us＋α　∴最大5.7kHz程度

　　�AデータをSRAMにためておいて、後から一括送信する場合、ＡＤ変換時間がネック

　　　ＡＤ変換クロックを最大の200kHz、変換時間を１４サイクルとすると　14/200k=70us+α　∴最大１４ｋHz程度

　　　（atmega8の場合SRAMは1024バイトのなで、1データで２バイト使用すると５００データ程度しか保存できない）

　　今回は、商用周波数（６０Hz)を取込むのでサンプリングの定理・デジタルフィルタ処理や演算処理も考慮して、電気角の

　　１５°つまり１４４０Hz（６０×360/15)として�@の方法で行いました。

　ソフト処理

　　ＡＶＲ側は、タイマカウンタ１の一致割込処理（ＣＴＣ動作）にて１４４０ＨｚごとにＡＤ変換を行い、結果をホストＰＣ

　　送っているだけです。（回数１０００回）

　　ＰＣ側は、エクセルＶＢＡ（木下氏作EasyCommを利用 http://activecell.jp）でシリアル通信を行いデータを取り込みます。

　　取込んだデータを適当（スケーリング等）に処理しグラフ表示させます。

　実行結果