Unerwartete Atmega16-Antwort über UART

Kurze Zusammenfassung des Problems

Ich habe einen Atmega16 mit Code geflasht, der dazu führen sollte , dass der Atmega16 jedes Zeichen zurücksendet, das ich über ein Terminal an ihn sende. Ich bekomme eine Antwort, aber es ist selten das Zeichen, das ich gesendet habe. Ich kann die korrekte Ausgabe sehen, indem ich die Baudrate ändere, aber ich verstehe nicht, warum die richtige Baudrate funktioniert.

Mehr Details

Ich versuche, in meiner Freizeit mehr über Firmware-Programmierung zu lernen, weil es mir großen Spaß macht. Bisher haben wir in der Firmware-Programmierung, die ich an der Uni durchgeführt habe, Skelettcodedateien erhalten, die einen Großteil der Peripherieschnittstellen übernehmen und für uns einrichten, aber ich würde das gerne selbst lernen. Ich habe ein paar Fragen darüber, was ich hier tue, die über den gesamten Beitrag verstreut sind, aber ich werde sie am Ende auflisten. Wenn Sie Missverständnisse oder mögliche Wissenslücken aufgreifen, würde ich mich sehr über Ihren Beitrag freuen.

Der Code

Der Code, den ich auf meinen Atmega16 geflasht habe, stammt fast Zeile für Zeile aus dem Tutorial „Using the USART in AVR-GCC“ auf dieser Seite . Alles, was ich hinzugefügt habe, ist das #define für F_CPU. Der ursprüngliche Code hatte kein #define für F_CPU, sodass mein Code nicht in AtmelStudio 7 kompiliert werden konnte. Könnte jemand erklären, warum der Autor F_CPU nicht in seiner ursprünglichen Datei definiert hätte? Ich vermute, dass sie möglicherweise ein anderes Tool oder einen anderen Compiler als Atmel Studio 7 verwendet haben, aber ich kann es nicht mit Sicherheit sagen.

#include <avr/io.h>
#define F_CPU 7372800 //this was chosen because the tutorial states this is the frequency we want to operate at
#define USART_BAUDRATE 9600
#define BAUD_PRESCALE (((( F_CPU / 16) + ( USART_BAUDRATE / 2)) / ( USART_BAUDRATE )) - 1)

int main ( void )
{
    char ReceivedByte ;
    UCSRB = (1 << RXEN ) | (1 << TXEN ); // Turn on the transmission and reception circuitry
    UCSRC = (1 << URSEL ) | (1 << UCSZ0 ) | (1 << UCSZ1 ); // Use 8- bit character sizes
    UBRRH = ( BAUD_PRESCALE >> 8); // Load upper 8- bits of the baud rate value into the high byte of the UBRR register
    UBRRL = BAUD_PRESCALE ; // Load lower 8- bits of the baud rate value into the low byte of theUBRR register
    for (;;) // Loop forever
    {
        while (( UCSRA & (1 << RXC )) == 0) {}; // Do nothing until data have been received and is ready to be read from UDR
        ReceivedByte = UDR ; // Fetch the received byte value into the variable " ByteReceived "
        while (( UCSRA & (1 << UDRE )) == 0) {}; // Do nothing until UDR is ready for more data to be written to it
        UDR = ReceivedByte ; // Echo back the received byte back to the computer
    }
}

Das Hardware-Setup

• MCU: Atmega16;
• Toolchain: Atmel Studio 7, flashen mit AVR Dragon;
• Stromversorgung: 5-V-Schiene von einem von der Universität bereitgestellten Entwicklungsboard (das vom Computer-USB genommen wird). 100-nF-Keramikscheibenkondensator zur Umgehung der Stromversorgungsleitungen des Steckbretts
• USB-zu-Seriell-Konverter: Dieser . TXD auf dem USB-Seriell-Konverter, der mit RXD Atmega (Pin 15) verbunden ist. RXD auf dem Konverter verbunden mit RXD auf Atmega (Pin 14).

• Terminalsoftware: PuTTY (mit Baudrate 9600).

  Beweis für die falschen Antworten

  Um es noch einmal zu wiederholen, der Atmega sollte zurückgeben, was an ihn gesendet wurde, dh OUTPUT sollte genau das gleiche wie INPUT sein.

  PuTTY-Ausgabe

  $$\begin{array} \hline \text{INPUT} & \text{OUTPUT} \\ \hline \text{f} & \text{&}\\ \hline \text{f} & \text{6}\\ \hline \text{z} & \text{>}\\ \hline \text{d} & \text{0}\\ \hline \text{space} & \text{0}\\ \hline \text{x} & \text{8}\\ \hline \end{array}$$

  Oszilloskop-Aufnahmen

  Ich habe mein Picoscope mit serieller Dekodierung verwendet, um zu überprüfen, ob der Atmega die richtige Eingabe erhält, die es zu sein scheint. Wenn ich zum Beispiel die 'f'-Taste drücke, wird es korrekt empfangen. Die Ausgabe ist immer noch eine '6' (oder gelegentlich ein kaufmännisches Und '&').

Eine Lösung, über die ich gestolpert bin, die ich nicht verstehe

Wenn ich in PuTTY die Baudrate auf 2500 ändere, wird alles korrekt angezeigt. Ich habe diesen Wert zufällig gewählt und weiß nicht, warum es funktioniert (es lässt mich glauben, dass ich irgendwo einen Fehler gemacht habe, der mit der Baudrate zu tun hat, aber ich sehe nicht, wo ich das Tutorial fast genau kopiert habe ... I habe gedacht).

Fragen

1. Was habe ich falsch gemacht/was ist hier los?
2. Warum #define F_CPU im ursprünglichen Tutorial nicht?
3. Warum behebt das Festlegen der Baudrate auf 2500 das Problem? (Ich vermute, dies wird beantwortet, wenn Frage 1 beantwortet wird)