请教马老师：M16中「ADC的单次转换并切换通道」和「USART的发送处理」的问题。

chiaming

请问有关于ATmega16：

1. 在“单次转换”模式下，每次转换完成后切换新通道，让ADCSRA寄存器中的ADSC位置为“1”后，是否转换开始都算ADC第一次转换〈即完成转换总时间需要25个ADC时钟周期〉？

还是说，只有程序里第一次将ADSC位置“1”的时候，转换开始才会需要25个ADC时钟周期，此后的ADSC位置“1”，转换开始到完成都为13个ADC时钟周期？

2. 在USART发送数据的C代码例程中：
  void USART_Transmit( unsigned char data )
  {
      /* 等待发送缓冲器为空 */
      while ( !( UCSRA & (1<<UDRE)) )        -->  // 疑问处 //
      ;
      /* 将数据放入缓冲器，发送数据 */
      UDR = data;
  }
若更改为：
  void USART_Transmit( unsigned char data )
  {
      /* 等待发送缓冲器为空 */
      while ( !( UCSRA & ~(1<<TXC)) )        -->  // 疑问处 //
      ;
      /* 将数据放入缓冲器，发送数据 */
      UDR = data;
  }
仍可以正常发送数据，思考了很久依然想不通，能否详细说明这2段代码思路差异？

以上问题烦请指导，谢谢。

machao

1。切换通道后开始的第一次AD转换，以及工作在“单次转换”模式下都需要25CLK。只有在“连续转换”模式下的转换开始到完成为13个ADC时钟（第1次启动不包括）。在“连续转换”模式下是不能切换通道的。

2/3。一般应用中这两个区别不大，都可以。其差别在于效率。

     USART的发送过程如下，后面2步是硬件自动完成的

    写数据到UDR ===》UDR数据复制到发送缓冲器（当发送缓冲器空时，且UDR中有新数据） ===》发送缓冲器数据按位串出

    由于数据串出的时间比较长，比如9600BPS，一个字节串出大约需要100us。100us的时间CPU可以执行400条指令（4M），因此考虑效率问题，判断UDRE比较好。此时尽管发送缓冲器还在发送上个数据，把新数据放到UDR中排队就可以了，CPU可以去做其它事情。而判断TXC，可能需要多等100us。

    因此，判断UDRE可以节省时间，也就是相应的加快系统的代码执行效率。
      
    但是在一些应用中必须以TXC的判断为准，典型的为RS-485。RS-485是半工通信，发送方发送一个数据后，需要控制RS-485芯片的方向控制，转成接收方式。此时，就必须以TXC为准，UDRE为空并不表示数据真正发送的过程结束。过早的转换就会造成最后一个数据发不出去，使通信失败。网上许多人做RS-485，经常发现不稳定，尤其是最后一个字节，很关键的就是这里考虑不周到。

     必须对器件的特性，以及低层硬件工作过程非常了解，才能设计出一个好的稳定可靠的系统。国内大部分工程师都缺乏这些基本的东西，看不到其重要性。一旦出了问题，根本找不出问题的根本原因，随便加上个延时什么的，能过去就算了。下一次还是会出问题。

     你的2个代码，不管是判断TXC、还是UDRE，效率都是极差的，因为 while ( !( UCSRA & ~(1<<TXC)) )的浪费是巨大的。尤其现在的系统时钟都是十几M甚至几十M，让CPU  while 是悲剧。建议你购买我编写的《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》教程，看看我是如何处理的。此书其它的设计思路、方法对你使用任何的MCU都有帮助。

     以上供参考。

chiaming

回复【1楼】machao  
-----------------------------------------------------------------------


感谢马老师的指导！

故AD转换，依照马老师的释义：

『在“单次转换”模式下，不论有没有切换通道，每次AD转换从开始到完成，都需要25个CLK 。』

不知这样的观念解读对不对！？

谢谢。

machao

是的。