UART - "hello, world"

이제 UART를 이용하여 AVR에서 printf() 함수를 사용할 수 있게 되었으니, 개발환경 구축 글에서 하고자 했던 "hello, world"라는 메시지를 컴퓨터 화면으로 출력하는 프로젝트를 만들어 보겠다.

물론 이미 앞의 글에서 printf()를 사용하여 문자를 출력하는 것을 해 보았기 때문에 굳이 "hello, world"를 출력해 보는 것을 따로 해 볼 필요는 없다.

그러나 이번 글은 단순히 printf를 이용해서 문자를 출력해 보는것이 목적이 아니라, uart관련된 코드를 별도의 c와 h파일로 분리 시켜, 이후에 진행 되는 프로젝트에서 쉽게 재활용할 수 있는 방법에 대해서 설명하기 위하여 이번 프로젝트를 진행하게 되었다.

먼저 uart.h 파일을 다음과 같이 만든다.

#define UART_REG 0xC0 #define RXC 0x80 #define TXC 0x40 #define UDRE 0x20 enum { DATA_5BIT, DATA_6BIT, DATA_7BIT, DATA_8BIT }; #define CHAR_SZ_SHIFT 1 #define BAUD_2400 2400 #define BAUD_4800 4800 #define BAUD_9600 9600 #define BAUD_14400 14400 #define BAUD_19200 19200 #define BAUD_28800 28800 #define BAUD_38400 38400 #define BAUD_57600 57600 #define BAUD_115200 115200 #define RXEN 0x10 #define TXEN 0x08 #define UART_BAUDRATE BAUD_4800 struct uart { uint8_t ucsr_a; uint8_t ucsr_b; uint8_t ucsr_c; uint8_t reserved; uint8_t ubrr_l; uint8_t ubrr_h; uint8_t udr; }; void uart_init(void);

그리고 uart.c 파일은 다음과 같이 작성한다.

#include <stdio.h> #include "uart.h" volatile struct uart *const uart = (void*)UART_REG; void uart_tx(char ch, FILE *stream) { if (ch == '\n') uart_tx('\r', stream); while (!(uart->ucsr_a & UDRE)); uart->udr = ch; } uint8_t uart_rx(FILE *stream) { uint8_t data; while (!(uart->ucsr_a & RXC)); data = uart->udr; uart_tx(data, stream); return data; } static FILE mystdio = FDEV_SETUP_STREAM(uart_tx, uart_rx, _FDEV_SETUP_RW); void uart_init(void) { uint16_t baudrate = F_CPU/UART_BAUDRATE/16 - 1; uart->ucsr_b = 0x00; uart->ucsr_a = 0x00; uart->ucsr_c = DATA_8BIT << CHAR_SZ_SHIFT; // 8,N,1 uart->ubrr_h = (baudrate >> 8) & 0xFF; uart->ubrr_l = baudrate & 0xFF; uart->ucsr_b = (RXEN | TXEN); stdout = stdin = &mystdio; }

새로운 c파일로 만든 uart.c 파일을 프로젝트에 추가하여 main.c 파일과 같이 빌드되도록 하여야 한다.

Atmel Studio의 메뉴에서 Project > Add Existing Item...을 실행하여 uart.c 파일을 프로젝트에 등록한다.

파일이 등록되면 Atmel Studio의 "Solution Explorer" 창에 uart.c파일이 보이게 된다.

이렇게 한 다음 프로젝트를 빌드하면 아래 그림과 같은 에러가 발생할 것이다.

uart_init()함수에서 사용하는 F_CPU가 정의되지 않았기 때문에 발생하는 에러이다.  F_CPU값은 여러 함수에서 참조하여 사용할 경우가 많으므로 매번 파일에 F_CPU를 정의하는 것보다 프로젝트에서 공통으로 사용할 수 있도록 해주는 것이 좋다.  그렇게 하기 위해서 프로젝트 속성창에 등록해 주면 된다.

Atmel Studio 메뉴에서 Project > Properties를 선택하면 프로젝트 속성창이 열리게 된다.

Toolchain > AVR/GNU C Compiler > Symbols를 선택한 후 그림에 보이는 빨간색 박스에 보이는 버튼을 클릭한다.

위 그림과 같은 다이얼로그 박스가 보이면 "F_CPU=1000000"이라고 입력한 후 OK버튼을 누른다.  그러면 Defined symbols에 입력한 내용이 추가된 것을 볼 수 있을것이다.

그리고 다시 빌드하면 에러가 더 이상 발생하지 않는다.  그리고 추후에 F_CPU가 필요한 부분에서는 그냥 사용하여도 컴파일 에러가 발생하지 않고 정상적으로 동작되는 결과물을 만들어 내게 된다.

이제 마지막으로 main.c 파일을 다음과 같이 작성한다.

#include <stdio.h> #include "uart.h" int main(void) { uart_init(); printf("hello, world\n"); while (1); }

이제 프로젝트를 빌드하고 실행 시킨 다음 컴퓨터의 UART 터미널을 확인해 본다.

마침내, AVR에서 printf()를 사용하여 컴퓨터 화면에 "hello, world"가 출력되는것을 볼 수 있게 되었다.

main.c

uart.c

uart.h

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