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Comunicación SerialIntroducción

Las comunicaciones digitales pueden ser: Paralela Serial

UNEXPO – Pto. Ordaz. MICROPROCESADORESProf. Antonio PatetiProf. Antonio Pateti


CPU InterfazParalela

Datos

Control

8

x

CPU

TxD

RxD TxD

RxD

CPU/I.S.

Comunicación Paralela Comunicación Serial01110001

01110001 01110001

UNEXPO – Pto. Ordaz. MICROPROCESADORES

CPU InterfazParalela

Controlx

GND GNDRxD TxD

Prof. Antonio PatetiProf. Antonio Pateti


La comunicación serial puede ser:

Sincrona: D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7Dato

clk


Asincrona: D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7Dato


Bit de Paridad(Opcional)

8 bits de datosidle

0 0 1 0 1 1 1 0


Comunicación Asincrona:

5 V

1 bit,

2 bit de Stop1 ½ bit,

Bit de Start

0 0 1 0 1 1 1 0


0 V

t



Velocidad en la comunicación serial asíncrona:

La unidad para representar la velocidades bits/seg

BAUDIOS = bits/seg


Se pueden conseguir con las siguientesvelocidades (en bits/seg):300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200,28800, 33600, 57800, ●, ●, ●



¿Qué significa Tx o Rx a 4800 bits/seg?:

4800 bits/seg

1 bit = 208,3 seg

1 bits seg4800

1


0 0 1 0 1 1 1 00 V

5 V

t=208,3seg


Comunicación SerialEstándar RS-232

Para cumplir con el estándar RS-232 sedeben tener en cuenta:

Las normas mecánicas. Las normas eléctricas.


Las normas lógicas.


Comunicación SerialNormas mecánicas

Tiene que ver con el tipo de conector: losutilizados son el DB-25 y DB-9

DB-9

Detector de Portadora (CD) 16


Detector de Portadora (CD) 1

Recepción de Datos (RxD) 2

Transmisión de Datos (TxD) 3

Dato Listo Terminal (DTR) 4

Referencia (GND) 5

Dato Listo para Enviar (DSR)6

Solicitud de Envío (RTS)7

Listo para Envío (CTS)8

Detector de Tono (RI)9


Comunicación SerialNormas Eléctricas

Tiene que ver con los niveles de tensión conque se Tx y Rx los datos

‘0’ Lógico5 V

15 V‘0’ Lógico

3 V

25 V

‘1’ Lógico


0 V

-15 V

-5 V

Indeterminado

Tx Rx

‘1’ Lógico

0 V

3 V

-25 V

-3 V

Indeterminado


Comunicación Serial

Drivers utilizados en el estándar RS-232

CPU

GND GND

InterfaseSerial

TxD

RxD TxD

RxD

+Vcc

-Vcc

+Vcc

-Vcc

+Vcc

-Vcc

+Vcc

-Vcc

MC1488

MC1488

MC1489

MC1489

TTL RS-232 TTL


CPU

GND GND

InterfaseSerial

TxD

RxD TxD

RxD

+Vcc

-Vcc

+Vcc

-Vcc

+Vcc

-Vcc

+Vcc

-Vcc

MC1488

MC1488

MC1489

MC1489

TTL RS-232 TTL



Drivers utilizados en el estándar RS-232

CPU

GND GND

InterfaseSerial

TxD

RxDTxD

RxD

+5V +5V

GND GND

MAX232 MAX232

TTL RS-232 TTL


CPU

GND GND

InterfaseSerial

TxD

RxDTxD

RxD

+5V +5V

GND GND

MAX232 MAX232

TTL RS-232 TTL



Modulo USART del PIC 16F1787

USART: Universal Synchronous AsynchronousReceiver Transmitter

Modo Asíncrono: Full duplex (Tx y Rxsimultaneamente)


Modo Síncrono: Half duplex (Tx ó Rx)



Pines utilizados en el módulo USART

TxRx


TxRx

Registros utilizados por USART

• TXSTA, TXREG

• RCSTA, RCREG

• SPBRGH, SPBRGL


• BAUDCON


• APFCON1

Modulo USART

Transmisión Asíncrona

Registro TXREG

LSbMSb

0(8) Registro TSR

8

SPBRGGenerador Baudios

TXEN

TX9D

TXIFTXIE

Interrupción Tx

TX9

Buffer del Piny Control

TRMT SPEN

RC6/TX/CK


Registro TXREG

LSbMSb

0(8) Registro TSR

8

SPBRGGenerador Baudios

TXEN

TX9D

TXIFTXIE

Interrupción Tx

TX9


TRMT SPEN

RC6/TX/CK


Modulo USART

CSRC: Solo modo Síncrono.0: Modo Esclavo. Reloj Externo1: Modo Maestro. Reloj Interno

TX9: Habilitación para la transmisión del 9º Bit.0: Seleccionado 8 bits para la Transmisión.1: Seleccionado 9 bits para la Transmisión

TXSTA


TX9: Habilitación para la transmisión del 9º Bit.0: Seleccionado 8 bits para la Transmisión.1: Seleccionado 9 bits para la Transmisión

TXEN: Bit de Habilitación para la Transmisión.0: Transmisión Deshabilitada.1: Transmisión Habilitada


TXSTA

Modulo USART

SYNC: Bit para seleccionar el modo del USART.0: Modo Asíncrono .1: Modo Síncrono.

SENDDB: Envio un carácter de Parada0: Se completo el envio del carácter de Parada.1: En la proxima Tx se envia el carácter de Parada


BRGH: Solo modo Asíncrono0: Baudios en Baja Velocidad.1: Baudios en Alta Velocidad

TRMT: Bit de estado del Transmit Shift Register (TSR)0: TSR está lleno.1: TSR está vacío.

TX9D: 9º Bit de Dato en la Transmisión (ejmp. Bit de Paridad)


SENDDB: Envio un carácter de Parada0: Se completo el envio del carácter de Parada.1: En la proxima Tx se envia el carácter de Parada

Bit START Bit 0 Bit 1 Bit 7/8 Bit STOP

Escribir en TXREG

BRG (Clock)

TXIF

RC6/TX/CK (pin)

TRMT

DATO

El Dato comienza a Tx

Dato Tx

Modulo USART


movwf TXREG


Escribir en TXREG

BRG (Clock)

TXIF

RC6/TX/CK (pin)

TRMT

DATO

El Dato comienza a Tx

Dato Tx



Escribir en TXREG

BRG (Clock)

TXIF

RC6/TX/CK (pin)

TRMT

DATO 1

El Dato 1 comienza a Tx

Tx Dato 1

Bit START Bit 0

Tx Dato 2

DATO 2


Modulo USART


1er. movwf TXREG

2do. movwf TXREG


Escribir en TXREG

BRG (Clock)

TXIF

RC6/TX/CK (pin)

TRMT

DATO 1


Tx Dato 1

Bit START Bit 0

Tx Dato 2

DATO 2



Modulo USART


TxD

TXIF=1

TXREG W

NO

SI

TxDBANKSEL PIR1

NO_TX btfss PIR1,TXIFgoto NO_TXmovwf TXREGreturn


return

TXREG W

TxDBANKSEL PIR1

NO_TX btfss PIR1,TXIFgoto NO_TXmovwf TXREGreturn


Modulo USART

Recepción Asíncrona

LSbMSb

START(8) Registro RSR

SPBRG

Generador Baudios

SPEN

RX9

Interrupción RxRCIF


OERR FERR

RC7/RX/DTRestaurador

de Datos

STOP 7 0

8

RX9D RCREG

RCIE

FIFO

64o

16

Fosc CREN


LSbMSb

START(8) Registro RSR

SPBRG

Generador Baudios

SPEN

RX9

Interrupción RxRCIF


OERR FERR

RC7/RX/DTRestaurador

de Datos

STOP 7 0

8

RX9D RCREG

RCIE

FIFO

64o

16

Fosc CREN


Modulo USART

SPEN: Bit de Habilitación del Puerto Serial.0: Puerto Serial Deshabilitado.1: Puerto Serial Habilitado. (RC7 y RC6 como pines del Puerto Serial)

RX9: Habilitación para la Recepción del 9º Bit.0: Seleccionado 8 bits para la Recepción.1: Seleccionado 9 bits para la Recepción

RCSTA


RX9: Habilitación para la Recepción del 9º Bit.0: Seleccionado 8 bits para la Recepción.1: Seleccionado 9 bits para la Recepción

SREN:Activación de Recepción simple (Solo Síncrono).0: Desactiva la Recepción simple.1: Activa la Recepción simple.


RCSTA

Modulo USART

CREN:Bit de Habilitación para la Recepción continua.Modo Asíncrono:

0: Deshabilitada la Recepción.1: Habilitada la Recepción

Modo Síncrono:0:Deshabilitada la Recepción.1:Habilitada Recepción continua hasta que se borre CREN.


CREN:Bit de Habilitación para la Recepción continua.Modo Asíncrono:

0: Deshabilitada la Recepción.1: Habilitada la Recepción

Modo Síncrono:0:Deshabilitada la Recepción.1:Habilitada Recepción continua hasta que se borre CREN.

ADDEN:Bit de habilitación para detección de Dirección (modo Asíncrono con 9 bit).0: Detección de dirección Deshabilitado. Todos los bytes son recibidos y el 9º bit

puede ser usado como paridad.1: Detección de dirección Habilitado. Habilita la interrupción y carga el dato

recibido cuando el 9º bit recibido es 1


RCSTA

Modulo USART

FERR: Error de Trama.0: No ha’y error de Trama.1: Ha habido error de Trama.

OERR: Bit de Sobrepasamiento. Se recibe un nuevo dato sin leer el anterior.0: No hay error de sobrepasamiento.1: Hay error de sobrepasamiento. Se borra CREN


OERR: Bit de Sobrepasamiento. Se recibe un nuevo dato sin leer el anterior.0: No hay error de sobrepasamiento.1: Hay error de sobrepasamiento. Se borra CREN

RX9D: Bit recibido en la comunicación con 9 bits..


Modulo USART


Bit START Bit 0 Bit 7/8 Bit STOP

RSR a RCREG

Lectura a RCREG

RC7/RX (pin)

RCIF

Bit START Bit 0

DATO 1 a RCREG

Bit 7/8 Bit STOP Bit START Bit STOP

DATO 2 a RCREG

Bit 7/8


Modulo USART


RxD

RXIF=1

W RCREG

NO

SI

RxDBANKSEL PIR1

NO_RX btfss PIR1,RXIFgoto NO_RXmovf RCREG,Wreturn


return

W RCREG

RxDBANKSEL PIR1

NO_RX btfss PIR1,RXIFgoto NO_RXmovf RCREG,Wreturn


Modulo USART

Generador de Baud Rate (BRG)

El generador consiste en un contador/divisorde frecuencia de 8/16 bits, controlado por elregistro SPBRG


Modulo USART



Modulo USARTBAUDCON

ABDOVF:Bit de Overflow de detección de auto detector de Baudios (Auto-Baud).0: No hay overflow de Auto-Baud.1: Hay un overflow de Auto-Baud

RCIDL:Bandera que señaliza: No se esta Rx Datos.0: Comienza a Rx un Dato.1: No se esta Rx ningún Dato


RCIDL:Bandera que señaliza: No se esta Rx Datos.0: Comienza a Rx un Dato.1: No se esta Rx ningún Dato

SCKP: Bt de Inversión de Polaridad en la Tx .0: Polaridad no invertida en el pin Tx.1: Polaridad invertida en el pin Tx

Modulo USARTBAUDCON

BRG16: Bit de Generación de la Rata de Baudio (BRG), de 16 bits.0: BRG de 8 bts.1: BRG de 16 bits

WUE: Bit que habilita Despertar (Wake-UP), del modo Sleep.0: Rx normal.1: Rx espera por flanco de bajada. No se Rx Carácter, WUE=0 y RCIF=1


WUE: Bit que habilita Despertar (Wake-UP), del modo Sleep.0: Rx normal.1: Rx espera por flanco de bajada. No se Rx Carácter, WUE=0 y RCIF=1

ABDEN: Bt que habilita la Auto detección de la rata de baudios (Auto-Baud).0: Auto-Baud esta deshabilitado1: Auto-Baud esta habilitado

Modulo USART


Formulas para calcular el BRG


Modulo USART


El generador consiste en un contador/divisorde frecuencia de 8 bits, controlado por elregistro SPBRG

SYNC BRGH=0 (Baja velocidad) BRGH=1 (Alta velocidad)


0(modo asíncrono) 164

x

FBR osc

116

x

FBR osc

1(modo síncrono) - 164

x

FBR osc

Siendo X el registro SPBRG


Modulo USART


Para Fosc=4MHz y BR=9600, se tiene:

SYNC=0 y BRGH=0BRG16=0 164

x

FBR osc

164

BR

FX osc


164

BR

FX osc

51,5X

Para X=6, se tiene 5,8928164

x

FBR osc

%E = 7%


Modulo USART


Para Fosc=4MHz y BR=9600, se tiene:

SYNC=0 y BRGH=1BRG16=0 116

x

FBR osc

116

BR

FX osc


116

BR

FX osc

04,25X

Para X=25, se tiene 4,961512516

oscF

BR

%E = 0,1%


Modulo USART



TXSEL: Selección del pin de salida de TX.0: Tx es RC61: Txes RB6

APFCON1

Modulo USART


RXSEL: Selección del pin de entrada de RX.0: Rx es RC71: Rx es RB7

Modulo USART

Ejemplo con el USART

PIC16F87X

MAX232


DB-9M

Rx

Tx

MAX232

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