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ATmega128 타이머/카운터로 현재 시간을 UART로 표시하기

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작성자 바다조아 작성일19-05-30 16:09 조회7,766회 댓글1건

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본문

안녕하세요, 제가 지금 타이머/카운터를 학습 중인데요, UART로 통신해서 만약 '1' 이라는 숫자를 입력하면 현재 시간이 나오는 그러한 프로그램을 타이머, 카운터를 이용해서 프로그래밍하고 있는데요,

 

일단 소스 코드를 보여주고 설명하겠습니다.

 

//main.c

#include <avr/io.h>

#include <avr/interrupt.h>

#include <time.h>

#include <stdio.h>

#include "UART1.h"

 

#define MILLIS_INCREMENT_PER_OVERFLOW 1

#define MICROS_INCREMENT_PER_OVERFLOW 24

 

// 프로그램 시작 이후의 경과 시간

volatile unsigned long timer0_millis = 0;

volatile int timer0_micros = 0;

 

FILE OUTPUT \

= FDEV_SETUP_STREAM(UART1_transmit, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE);

FILE INPUT \

= FDEV_SETUP_STREAM(NULL, UART1_receive, _FDEV_SETUP_READ);

 

ISR(TIMER0_OVF_vect)

{

unsigned long m = timer0_millis;

int f = timer0_micros;

m += MILLIS_INCREMENT_PER_OVERFLOW; // 밀리초 단위 시간 증가

f += MICROS_INCREMENT_PER_OVERFLOW; // 마이크로초 단위 시간 증가

// 마이크로초가 1000을 넘어가면 밀리초를 증가시킴

m += (f / 1000);

f = f % 1000;

timer0_millis = m;

timer0_micros = f;

}

unsigned long millis()

{

unsigned long m;

uint8_t oldSREG = SREG; // 상태 레지스터 값 저장

// timer0_millis 값을 읽는 동안

// timer0_millis 값이 변하지 않도록 인터럽트를 비활성화

cli();

m = timer0_millis;

SREG = oldSREG; // 이전 상태 레지스터 값 복원

return m; // 프로그램 시작 후 경과 시간

}

 

void init_timer0()

{

TCCR0 |= (1 << CS02); // 분주비를 64로 설정

TIMSK |= (1 << TOIE0); // 오버플로 인터럽트 허용

 

sei(); // 전역적으로 인터럽트 허용

}

 

int main(void)

{

int year,mon,day,second,minute,hour;

int day1[] = {0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31}; //각 월의 일수

year += mon / 12; // 12월이 지나면 1년이 증가함

for(int i = 1; i < 13; i++)

{

mon += day / day1[i];

}

day += hour / 24;   //24시간이 지나면 1일이 증가함

hour += minute / 60;  //60분이 지나면 1일이 증가함

minute += second / 60;//60초가 지나면 1분이 증가함

stdin = &INPUT;

stdout = &OUTPUT;

UART1_init();

init_timer0();

printf("Please enter the current time\n\r");

printf("year : ");

scanf("%d",&year);

printf("month : ");

scanf("%d",&mon);

printf("day : ");

scanf("%d",&day);

printf("hour : ");

scanf("%d",&hour);

printf("minute : ");

scanf("%d",&minute);

printf("second : ");

scanf("%d",&second);

unsigned long time_previous, time_current;

time_previous = millis(); // 시작 시간

while(1)

{

time_current = millis(); // 현재 시간

 

if((time_current - time_previous) > 1000){ // 1초 경과

time_previous = time_current;

second++;

second = second % 60;

printf("%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d\n\r",year,mon,day,hour,minute,second);

}

 

}

return 0;

}

 

//UART1.c

#include <avr/io.h>

 

void UART1_init(void)

{

UBRR1H = 0x00; // 9600 보율로 설정

UBRR1L = 207;

UCSR1A |= _BV(U2X1); // 2배속 모드

// 비동기, 8비트 데이터, 패리티 없음, 1비트 정지 비트 모드

UCSR1C |= 0x06;

UCSR1B |= _BV(RXEN1); // 송수신 가능

UCSR1B |= _BV(TXEN1);

}

 

void UART1_transmit(char data)

{

while( !(UCSR1A & (1 << UDRE1)) ); // 송신 가능 대기

UDR1 = data; // 데이터 전송

}

 

unsigned char UART1_receive(void)

{

while( !(UCSR1A & (1<<RXC1)) ); // 데이터 수신 대기

return UDR1;

}

 

void UART1_print_string(char *str) // 문자열 송신

{

for(int i = 0; str[i]; i++) // ‘\0’ 문자를 만날 때까지 반복

UART1_transmit(str[i]); // 바이트 단위 출력

}

 

void UART1_print_1_byte_number(uint8_t n)

{

char numString[4] = "0";

int i, index = 0;

if(n > 0){ // 문자열 변환

for(i = 0; n != 0 ; i++)

{

numString[i] = n % 10 + '0';

n = n / 10;

}

numString[i] = '\0';

index = i - 1;

}

for(i = index; i >= 0; i--) // 변환된 문자열을 역순으로 출력

UART1_transmit(numString[i]);

}

 

//UART1.h

#ifndef UART1_H_

#define UART1_H_

 

void UART1_init(void);

void UART1_transmit(char data);

unsigned char UART1_receive(void);

void UART1_print_string(char *str);

void UART1_print_1_byte_number(uint8_t n);

 

#endif

 

ATmega128을 사용하고 있구요, 시스템클럭은 16MHz입니다.

8비트 타이머 카운터를 이용해서 분주비는 64로 설정했구요, 오버플로 인터럽트로 카운트해서 초가 증가하는 방식인데요, 1ms 24마이크로세컨드 주기로 인터럽트가 발생합니다.

 

현재 코드는 1초마다 시간이 증가하는 방식인데, 아직 초만 구현하였고 분과 시 일 연도는 구현 못했습니다. 대충 파악은 하고 있습니다.

 

예를 들면, 분은 입력받은 초를 빼서 그 뺀 초만큼 증가하면 1분이 증가하고 그 다음부터는 60초가 지나야 1분이 증가하는 이러한 방식입니다.

 

그리고 달마다 일수가 다른데 이것도 어떻게 구현해야 하는지 잘 모르겠습니다..

 

(64 x 256 / 16,000,000 이므로) 시작 시간과 현재 시간을 비교해서 1000이 넘어가면 1초가 증가하는 방식입니다. 그런데 여기서 문제가 뭐냐면, scanf 함수로 무언가를 입력하고 그에 따른 시간을 보여줘야하는데,

 

while문에서 scanf를 넣자니 1번입력시마다 scanf에서 while문이 걸려서 초가 증가하질 못하구요, 그렇다고 바깥 메인함수에서 scanf 함수를 넣자니 1회성이라서 한번만 사용하면 다음부터는 사용을 못합니다. (반복적으로 사용할 시에 그에 따른 현재 시간을 출력하고 싶습니다.)

 

또한 초가 증가는 하지만 중첩 if문으로 시간을 입력 받아서

 

if((time_current - time_previous) > 60000 - second){ // 1초 경과

time_previous = time_current;

minute++;

minute += second /  (60 - second); 로 if문을 설정해보았는데도 1분이 올라가질 않습니다. 제가 이걸 해결하느라 어제 오늘 밤새 머리를 싸매고 있습니다..

 

위에 연 월 일 정의해놓은건 아직 사용하지 않는 함수지만 잊어버릴것 같아서 써놓은 겁니다.

 

조금이라도 도움을 받을수 있을까해서 여기에다가 글을 올립니다..

 

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댓글 : 1

조회수 : 7,766

master님의 댓글

master 작성일

저는 질문의 소스처럼 복잡한 UART 코드를 사용하지 않습니다.
배운 코드와 다른 부분때문에 제가 답변드려도 제출하지 못합니다.
따라서 질문의 UART 관련 코드는 답변해드리지 못합니다.

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