【Arduino工作〜発展編】AVR-RustでAtmega328pのUSARTを使ってみる

            ビットの名称:
    CKDIV8-CKOUT-SUT1-SUT0-CKSEL3-CKSEL2-CKSEL1-CKSEL0

デフォルト: 01100010(0x62)
        

            00...14クロック起動。低電圧検出ﾘｾｯﾄ(BOD)許可に使用
01...高速起動(14クロック+4.1ms)。高速上昇電源に使用
10...低速起動(14クロック+65ms)。デフォルト。低速上昇電源に使用
        

            0010...校正付き内蔵RC発振器7.3～8.1MHz。デフォルト
0011...128kHz内部発振器128kHz
0000...外部ｸﾛｯｸ信号を直接利用
        

            $ sudo avrdude -p m328p -c atmelice_isp -P usb -U lfuse:w:0x62:m -v
        

            100 ... 0.4～0.9MHz(セラミック振動子向け) / コンデンサ無し
101 ... 0.9～3.0MHz / 12～22pF
110 ... 3.0～8.0MHz / 12～22pF
111 ... 8.0～16MHz / 12～22pF
        

            CLKPCE-無し-無し-無し-CLKPS3-CLKPS2-CLKPS1-CLKPS0
        

            0000...分周数1
0001...分周数2
0010...分周数4
0011...分周数8(デフォルト)
0100...分周数16
0101...分周数32
0110...分周数64
0111...分周数128
1000...分周数256
        

            1. CLKPS3～0を全て0にする
2. CLKPCEビットを1にして、書き換えを許可する
3. 4クロック以内に新しいCLKPS3～0で書き換える
        

            RXC0-TXC0-UDRE0-FE0-DOR0-UPE0-U2X0-MPCM0

デフォルト値:
    0-0-1-0-0-0-0-0
        

            RXCIE0-TXCIE0-UDRIE0-RXEN0-TXEN0-UCSZ02-RXB80-TXB80

デフォルト値:
    0-0-0-0-0-0-0-0
        

            UMSEL01-UMSEL00-UPM01-UPM00-USBS0-UCSZ01-UCSZ00-UCPOL0

デフォルト値:
    0-0-0-0-0-1-1-0
        

            #![feature(llvm_asm, lang_items, unwind_attributes)]
#![feature(start)]
#![no_std]
#![no_main]

extern crate avr_delay;
extern crate avr_std_stub;
extern crate avrd;

use avrd::atmega328p::{
    DDRB, PORTB
};

use avr_delay::{delay};
use core::ptr::{write_volatile, read_volatile};

//👇主クロック周波数の分周用
use avrd::atmega328p::{CLKPR};

//👇USART関連の設定レジスタ
use avrd::atmega328p::{
    UCSR0A,
    UCSR0B,
    UCSR0C,
    UDR0,
    UBRR0
};


#[no_mangle]
#[start]
pub extern "C" fn main() {
    clock_init(); //クロックの初期化
    usart_init(); //USARTの初期化

    unsafe { write_volatile(DDRB, 0b00000010); }
    let mut out = 0b00000000;

    loop {
        //👇実行クロック周波数8MHzの場合の1秒
        delay(2000000);

        //👇動作確認用のLED点滅
        unsafe { write_volatile(PORTB, out); }
        out ^= 1 << 1;

        //👇1ループに付き1文字を送信
        transmit('d' as u8);
    }
}

#[no_mangle]
fn clock_init() {
    unsafe {
        //👇CLKPRレジスタを一旦クリア
        write_volatile(CLKPR, 0b10000000);
        //👇4クロック以内に分周数２を書き込む
        write_volatile(CLKPR, 0b00000001);
    }
}

#[no_mangle]
fn usart_init() {
    unsafe {
        //👇ボーレート9600bps設定
        write_volatile(UBRR0, 51);

        //👇RxとTxを起動
        write_volatile(UCSR0B, 0b00011000);

        //👇非同期・パリティなし・データ長８ビット
        write_volatile(UCSR0C, 0b00000110);
    }
}

#[no_mangle]
fn transmit(byte: u8) {
    //👇データ送信完了まで待つ
    while !ready_to_transmit() {}

    //👇UDRに新しいデータを書き込む
    unsafe { write_volatile(UDR0, byte); }
}

#[no_mangle]
fn ready_to_transmit() -> bool {
    unsafe {
        //👇UDRE0(UCSR0Aの５ビット目)を読み込んで
        //  1(送信完了)かどうか調べる
        (read_volatile(UCSR0A) & (1 << 5)) > 0
    }
}
        

            CKDIV8-CKOUT-SUT1-SUT0-CKSEL3-CKSEL2-CKSEL1-CKSEL0
0-1-11(低速起動)-111(低電力モード)-1(低速起動)
        

            $ sudo avrdude -p m328p -c atmelice_isp -P usb -U lfuse:w:0x7F:m -v
        

            #include <SoftwareSerial.h>
//Rx:2ピン, Tx:3ピン
SoftwareSerial mySerial = SoftwareSerial(2, 3);

char data = 'a';

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    mySerial.begin(9600);
    pinMode(2, INPUT);
    pinMode(3, OUTPUT);
    delay(200);
}

void loop() {
    if (mySerial.available() > 0) {
        //ソフトウェアシリアルでAtmegaから受け取ったデータを読込
        data = mySerial.read();

        //ハードウェアシリアルでPCモニタに表示
        Serial.println(data);
    }
}