ﾃﾞｰﾀ受信 - USART受信部

USART受信部はUSART制御/状態ﾚｼﾞｽﾀB(UCSRnB)で受信許可(RXEN)ﾋﾞｯﾄに1を書くことにって許可されます。受信部が許可され ると、RXDnﾋﾟﾝの標準ﾋﾟﾝ動作はUSARTによって無視され、受信部の直列入力としての機能を与えられます。何か直列受信が行われ 得る前に一度はﾎﾞｰﾚｰﾄ、ﾌﾚｰﾑ形式、動作種別が設定されなければなりません。同期動作が使用される場合、XCKnﾋﾟﾝのｸﾛｯｸは転 送ｸﾛｯｸとして使用されます。

24.8.1. 5～8ﾋﾞｯﾄ ﾃﾞｰﾀ ﾌﾚｰﾑ受信

受信部は有効な開始ﾋﾞｯﾄを検出する時にﾃﾞｰﾀ受信を開始します。開始ﾋﾞｯﾄに続く各ﾋﾞｯﾄはﾎﾞｰﾚｰﾄまたはXCKnｸﾛｯｸで採取され、ﾌ ﾚｰﾑの最初の停止ﾋﾞｯﾄが受信されるまで受信ｼﾌﾄ ﾚｼﾞｽﾀ内へｼﾌﾄされます。第2停止ﾋﾞｯﾄは受信部によって無視されます。最初の停 止ﾋﾞｯﾄが受信されると(換言すると、受信ｼﾌﾄ ﾚｼﾞｽﾀに完全なﾌﾚｰﾑが存在すると)、このｼﾌﾄ ﾚｼﾞｽﾀの内容は受信緩衝部内へ移され ます。受信緩衝部はUSARTﾃﾞｰﾀ ﾚｼﾞｽﾀ(UDRn)I/O位置を読むことによって読めます。8ﾋﾞｯﾄ未満のﾌﾚｰﾑを使用するとき、UDRnから 読むﾃﾞｰﾀの上位ﾋﾞｯﾄは0で覆われます。

次のｺｰﾄﾞ例はUSART制御/状態ﾚｼﾞｽﾀA(UCSRnA)の受信完了(RXC)ﾌﾗｸﾞのﾎﾟｰﾘﾝｸﾞを基準とした簡単なUSART受信関数を示しま す。この関数が使用され得る前にUSARTが初期化されなければなりません。

ｱｾﾝﾌﾞﾘ言語ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ例

USART_Rx: SBIS UCSRnA,RXC ;受信完了でｽｷｯﾌﾟ

RJMP USART_Rx ;受信完了待機

;

IN R16,UDRn ;受信ﾃﾞｰﾀ取得

RET ;呼び出し元へ復帰

C言語ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ例

unsigned char USART_Receive(void) {

while ( !(UCSRnA & (1<<RXC)) ); /* 受信完了待機 */

return UDRn; /* 受信ﾃﾞｰﾀ取得 */

}

この関数は緩衝部を読んで値を戻す前に、RXCﾌﾗｸﾞの検査によって受信緩衝部にﾃﾞｰﾀが存在するのを単純に待ちます。

24.8.2. 9ﾋﾞｯﾄ ﾃﾞｰﾀ ﾌﾚｰﾑ受信

9ﾋﾞｯﾄ ﾃﾞｰﾀが使用される場合(UCSZ2～0=111)、USARTﾃﾞｰﾀ ﾚｼﾞｽﾀ(UDRn)から下位ﾊﾞｲﾄを読むのに先立って第9ﾋﾞｯﾄがUSART制御 /状態ﾚｼﾞｽﾀB(UCSRnB)の受信ﾃﾞｰﾀ ﾋﾞｯﾄ8(RXB8)ﾋﾞｯﾄから読まれなければなりません。この規則はﾌﾚｰﾐﾝｸﾞ異常(FE)、ｵｰﾊﾞｰﾗﾝ発 生(DOR)、ﾊﾟﾘﾃｨ誤り(UPE)状態ﾌﾗｸﾞにも適用されます。USART制御/状態ﾚｼﾞｽﾀA(UCSRnA)から状態情報を読み、その後にUDRn からﾃﾞｰﾀを読んでください。UDRn I/O位置を読むことが受信FIFO緩衝部の状態を切り替え、その結果、FIFO内に保管される RXB8,FE,DOR,UPEﾋﾞｯﾄ全てが切り替わります。

次のｺｰﾄﾞ例は9ﾋﾞｯﾄ ﾃﾞｰﾀと状態ﾋﾞｯﾄ両方を扱う簡単なUSART受信関数を示します。

ｱｾﾝﾌﾞﾘ言語ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ例

USART_Rx: SBIS UCSRnA,RXC ;受信完了でｽｷｯﾌﾟ

RJMP USART_Rx ;受信完了待機

;

IN R18,UCSRnA ;状態ﾌﾗｸﾞ取得

IN R17,UCSRnB ;受信第9ﾋﾞｯﾄ取得

IN R16,UDRn ;受信ﾃﾞｰﾀ取得

ANDI R18,(1<<FE)|(1<<DOR)|(1<<UPE) ;受信異常検査

BREQ USART_Rx_V ;異常なしで分岐

;

LDI R17,-1 ;異常で-1値設定

LDI R16,-1 ;

USART_Rx_V: LSR R17 ;RXB8ﾋﾞｯﾄをﾋﾞｯﾄ0位置へ移動

ANDI R17,$01 ;RXB8ﾋﾞｯﾄのみ有効

RET ;呼び出し元へ復帰

C言語ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ例

unsigned int USART_Receive(void) {

unsigned char status, resh, resl; /* 一時変数定義 */

while ( !(UCSRnA & (1<<RXC)) ); /* 受信完了待機 */

status = UCSRnA; /* 状態ﾌﾗｸﾞ取得 */

resh = UCSRnB; /* 受信第9ﾋﾞｯﾄ取得 */

resl = UDRn; /* 受信ﾃﾞｰﾀ取得 */

if ( status & ((1<<FE)|(1<<DOR)|(1<<UPE)) ) return -1; /* 受信異常で-1値設定/復帰 */

resh = (resh>>1) & 0x01; /* RXB8ﾋﾞｯﾄのみ有効最下位へ */

return ((resh<<8) | resl); /* 結果9ﾋﾞｯﾄ ﾃﾞｰﾀ取得/復帰 */

}

この受信関数例は何か評価を行う前に、全てのI/Oﾚｼﾞｽﾀをﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙに読みます。これは読まれた緩衝部位置が可能な限り早く 新規ﾃﾞｰﾀを自由に受け入れできるため、最適な受信緩衝部利用になります。

関連ﾘﾝｸ 14頁の「ｺｰﾄﾞ例について」

24.8.3. 受信完了ﾌﾗｸﾞと割り込み

USART受信部には受信部の状態を示す1つのﾌﾗｸﾞがあります。

USART受信完了(RXC)ﾌﾗｸﾞは未読ﾃﾞｰﾀが受信緩衝部に存在するかを示します。このﾌﾗｸﾞは受信緩衝部に未読ﾃﾞｰﾀが存在する時 に1で、受信緩衝部が空の(換言すると、何も未読ﾃﾞｰﾀを含まない)時に0です。受信部が禁止される場合(RXEN=0)、受信緩衝部が破 棄され、その結果としてRXCﾌﾗｸﾞは0になります。

USART制御/状態ﾚｼﾞｽﾀB(UCSRnB)でUSART受信完了割り込み許可(RXCIE)ﾋﾞｯﾄが設定(1)されると、(全割り込みが許可されていれ ば)RXCﾌﾗｸﾞが設定(1)されている限り、USART受信完了割り込みが実行されます。割り込み駆動ﾃﾞｰﾀ受信が使用されるとき、受信完 了割り込みﾙｰﾁﾝはRXCﾌﾗｸﾞを解除(0)するためにUSARTﾃﾞｰﾀ ﾚｼﾞｽﾀ(UDRn)から受信したﾃﾞｰﾀを読まなければならず、さもなけれ ば一旦割り込みﾙｰﾁﾝを終了しても新しい割り込みが(継続的に)起きます。

24.8.4. 受信異常ﾌﾗｸﾞ

USART受信にはﾌﾚｰﾐﾝｸﾞ異常(FE)、ﾃﾞｰﾀ ｵｰﾊﾞｰﾗﾝ発生(DOR)、ﾊﾟﾘﾃｨ誤り(UPE)の3つの異常ﾌﾗｸﾞがあります。これら全てはUSART 制御/状態ﾚｼﾞｽﾀA(UCSRnA)を読むことでｱｸｾｽできます。異常ﾌﾗｸﾞに対する共通点は異常状態を示しているﾌﾚｰﾑと共に受信緩衝 部に配置されることです。異常ﾌﾗｸﾞが緩衝されるため、USARTﾃﾞｰﾀ ﾚｼﾞｽﾀ(UDRn)I/O位置を読むことが緩衝部読み出し位置を切り 替えるので、UCSRnAは受信緩衝部(UDRn)の前に読まれなければなりません。異常ﾌﾗｸﾞに対するその他の共通点はｿﾌﾄｳｪｱがこの ﾌﾗｸﾞ位置へ書き込みを行うことによって変更できないことです。しかし、将来のUSART(機能)実装の上位互換性のため、UCSRnAが 書かれるとき、全てのﾌﾗｸﾞは0に設定されなければなりません。異常ﾌﾗｸﾞはどれも割り込みを生成できません。

ﾌﾚｰﾐﾝｸﾞ異常(FE)ﾌﾗｸﾞは受信緩衝部に格納された、次に読み込み可能なﾌﾚｰﾑの第1停止ﾋﾞｯﾄの状態を示します。FEﾌﾗｸﾞは停止 ﾋﾞｯﾄが正しく(Highとして)読まれた時に0で、停止ﾋﾞｯﾄが不正(Low)だった時にFEﾌﾗｸﾞは1です。このﾋﾞｯﾄは同期外れ状態の検出、中 断状態検出、規約での操作に使用できます。受信部が最初(第1)以外の全停止ﾋﾞｯﾄを無視するため、FEﾌﾗｸﾞはUSART制御/状態ﾚ ｼﾞｽﾀC(UCSRnC)の停止ﾋﾞｯﾄ選択(USBS)ﾋﾞｯﾄ設定によって影響を及ぼされません。将来のﾃﾞﾊﾞｲｽとの共通性のため、UCSRnAに書く とき、常にこのﾋﾞｯﾄを0に設定してください。

ﾃﾞｰﾀ ｵｰﾊﾞｰﾗﾝ発生(DOR)ﾌﾗｸﾞは受信緩衝部が一杯状態のためのﾃﾞｰﾀ消失を示します。ﾃﾞｰﾀ ｵｰﾊﾞｰﾗﾝは受信緩衝部(2ﾌﾚｰﾑ)が 一杯で、(次の)新規ﾌﾚｰﾑ ﾃﾞｰﾀが受信ｼﾌﾄ ﾚｼﾞｽﾀで待っており、(更に次の)新規開始ﾋﾞｯﾄが検出される時に起きます。DORﾌﾗｸﾞが 設定(1)なら、最後にUDRnから読んだﾌﾚｰﾑと次にUDRnから読むﾌﾚｰﾑ間で1つ以上の直列ﾌﾚｰﾑが失われます。将来のﾃﾞﾊﾞｲｽとの 共通性のため、UCSRnAに書く時は常にこのﾋﾞｯﾄに0を書いてください。DORﾌﾗｸﾞは受信されたﾃﾞｰﾀがｼﾌﾄ ﾚｼﾞｽﾀから受信緩衝部へ 正常に移動された時に解除(0)されます。

ﾊﾟﾘﾃｨ誤り(UPE)ﾌﾗｸﾞは受信緩衝部内の次のﾌﾚｰﾑで受信時にﾊﾟﾘﾃｨ異常があったことを示します。ﾊﾟﾘﾃｨ検査が許可されていない場 合、UPEﾌﾗｸﾞは常に0が読めます。将来のﾃﾞﾊﾞｲｽとの共通性のため、UCSRnAに書くとき、常にこのﾋﾞｯﾄを0に設定してください。より 多くの詳細については「ﾊﾟﾘﾃｨ ﾋﾞｯﾄの計算」と下の「ﾊﾟﾘﾃｨ検査器」をご覧ください。

24.8.5. ﾊﾟﾘﾃｨ検査器

ﾊﾟﾘﾃｨ検査器はUSART制御/状態ﾚｼﾞｽﾀC(UCSRnC)のﾊﾟﾘﾃｨ種別上位ﾋﾞｯﾄ(UPM1)が1を書かれる時に活性(有効)です。実行される べきﾊﾟﾘﾃｨ検査の形式(偶数または奇数)はUCSRnC.UPM0ﾋﾞｯﾄによって選択されます。許可されると、ﾊﾟﾘﾃｨ検査器は到着ﾌﾚｰﾑ内の ﾃﾞｰﾀ ﾋﾞｯﾄのﾊﾟﾘﾃｨを計算し、その結果と(受信)直列ﾌﾚｰﾑ内のﾊﾟﾘﾃｨ ﾋﾞｯﾄを比較します。検査の結果は受信ﾃﾞｰﾀ、停止ﾋﾞｯﾄと共に受 信緩衝部に格納されます。その後USART制御/状態ﾚｼﾞｽﾀA(UCSRnA)のﾊﾟﾘﾃｨ誤り(UPE)ﾌﾗｸﾞはﾌﾚｰﾑにﾊﾟﾘﾃｨ異常があるかを検査 するため、ｿﾌﾄｳｪｱによって読むことができます。

UPEﾌﾗｸﾞは受信緩衝部から読まれ得る次ﾌﾚｰﾑで受信時にﾊﾟﾘﾃｨ異常があり、その時点でﾊﾟﾘﾃｨ検査が許可されていた(UPM1=1)場 合に設定(1)されます。このﾋﾞｯﾄはUSARTﾃﾞｰﾀ ﾚｼﾞｽﾀ(UDRn)が読まれるまで有効です。

24.8.6. 受信の禁止

送信部と対照的に受信部の禁止は即時です。従って受信進行中のﾃﾞｰﾀは失われます。禁止される(即ち、USART制御/状態ﾚｼﾞｽﾀ B(UCSRnB)のUSART受信許可(RXEN)ﾋﾞｯﾄが0を書かれる)と、受信部はもはやRXDnﾎﾟｰﾄ ﾋﾟﾝの標準機能を無効にしません。受信 FIFO緩衝部は受信部が禁止されると破棄されます。緩衝部内の残ﾃﾞｰﾀは失われます。

24.8.7. 受信緩衝部の破棄

受信FIFO緩衝部は受信が禁止されると破棄(換言すると、緩衝部は内容を空に)されます。未読ﾃﾞｰﾀは失われます。例えば異常状 態のため、通常動作中に緩衝部が破棄されなければならない場合、USART制御/状態ﾚｼﾞｽﾀA(UCSRnA)の受信完了(RXC)ﾌﾗｸﾞが 解除(0)されるまでUSARTﾃﾞｰﾀ ﾚｼﾞｽﾀ(UDRn)I/O位置を読んでください。

次のｺｰﾄﾞ例は受信緩衝部の破棄方法を示します。

ｱｾﾝﾌﾞﾘ言語ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ例

USART_Flush: SBIS UCSRnA,RXC ;未読ﾃﾞｰﾀありでｽｷｯﾌﾟ

RET ;未読ﾃﾞｰﾀなしで復帰

;

IN R16,UDRn ;ﾃﾞｰﾀ受信

RJMP USART_Flush ;未読ﾃﾞｰﾀなしまで継続

C言語ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ例

void USART_Flush(void) {

unsigned char dummy; /* 一時変数定義 */

while ( !(UCSRnA & (1<<RXC)) ) dummy=UDRn; /* 未読ﾃﾞｰﾀ読み捨て */

}

関連ﾘﾝｸ 14頁の「ｺｰﾄﾞ例について」