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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA SISTEMA DE CONVERSIÓN DE INTERFACES SERIAL - PARALELO ANA C. QUINTANA A_ TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES ABRIL 1992
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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONALFACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
SISTEMA DE CONVERSIÓN DE INTERFACESSERIAL - PARALELO
ANA C. QUINTANA A_
TESIS PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DEINGENIERO EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
ABRIL 1992
Certifico que la presente Tesis
ha sido elaborada en su totalidad
por la Srta. Ana C. Quintana A.
Ing. Luis Montalvo
DEDICATORIA
A MIS PADRES Y HERMANOS
AGRADECIMIENTO
Agradezco a todas las personas que de una u otra
manera han ayudado a la realización de esta Tesis
y en especial al Ing. Luis Montalvo por su
acertada dirección en el desarrollo del presente
trabao o de Tesis.
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
PAG.
CAPITULO I
ASPECTOS GENERALES
1.1 Características de la Norma EIA-RS232C
1.1.1 Introducción 11.1.2 Comunicación Sincrónica y Asincrónica ... 31.1.3 Características Eléctricas , 61.1.4 Características Mecánicas . 81.1.5 Descripción de las Señales 91.1.6 Control de la Comunicación 161.1.7 Usos no Normalizados de las señales de
Control 131.1.8 Formas de Conexión de la Interfaz 191.1.9 Pasos para la Comunicación Usando una
Interfas EIA-RS232C 26
1.2 Especificaciones de la norma IEEE-488
1.2.1 Introducción 271.2.2 Características del Bus . 291.2.3 Estructura del Bus 301.2.4 Líneas y Señales de Bus ................. 331.2.5 Especificaciones Mecánicas . 371.2.6 Funciones de Interfaz 381.2.7 Características Eléctricas 471.2.8 Temporización para la Transición de
. Estados 501.2.9 Tipos de Mensajes » 511.2.10 Transferencia y Codificación de Mensajes
Remotos 531.2.11 Velocidad de Transferencia de Mensajes ., 561. 2 .12 Direccionamiento 581.2.13 Petición de Servicio del Bus 611.2.14 Diálogo 65
1.3 Definición de las Características del Sistema .. 70
CAPITULO II
DESARROLLO DEL HARDWARE
2 .1 Introducción , 72
2.2 Diagrama de Bloques General del Sistema 75
2.3 Descripción y Diseño de los Bloque Individuales
2.3.1 Bloque EIA-RS232C 782.3.2 Bloque IEEE-488 ......... 802.3.3 Bloque de Control 1122.3.4 Funcionamiento del Sistema 1152.3.5 Diagrama de Conexiones del Sistema de
Conversión de Interfaces Serial-Paralelo 122
CAPITULO III
DESARROLLO DEL SOFTWARE
3.1 Descripción General del Software 124
3.2 Módulo para la Parte EIA-RS232C 124
3.2.1 Iniciali2ación del Puerto Serial 1263.2.2 Diseño de la Subrutina para Transmisión de
Datos , 1343.2.3 Diseño de la Subrutina para Recepción de
Datos - 1363.2.4 Diseño de la Subrutina de Detección
Automática dek Ritmo Binario 138
3.3 Módulo para el Bloque IEEE-488 144
3.3.1 Diseño de la Subrutina NO__CONT 1453.3.2 Diseño de la Subrutina CONT 148
3.4 Software para las Pruebas del Sistema
3.4.1 Diseño de Programas para laParte EIA-RS232C 178
3.4.2 Diseño de Programas para laParte IEEE-488 . 193
CAPITULO IV
RESULTADOS EXPERIMENTALES COMENTARIO Y CONCLUSIONES
4.1 Resultado Experimentales 198
4.1.1 Equipos de Pruebas , 1984.1.2 Protocolo de Pruebas 200
4.2 Conclusiones y Recomendaciones 201
BIBLIOGRAFÍA 205
ANEXO A Manual de UsoANEXO B Representación del Código ISO 7-BitsANEXO C Información Técnica de los Circuito Integrados
El propósito principal de la presente Tesis es
realizar un sistema que permita la interconexión de
equipos compatibles con la norma EIA-RS232C y equipos con
salida IEEE-488.
Cada norma tiene diferentes especificaciones, por lo
tanto el sistema debe convertir las señales y protocolos
de una interfaz a los adecuados para la otra interfaz.
La normalización de una interfaz incluye cuatro
elementos básicos: mecánico, eléctrico 3 funcional y
operacional. El elemento mecánico se refiere a los medios
físicos de la interconexión, esto es cables y conectores.
El aspecto eléctrico comprende los límites de voltajes y
corrientes, convenciones lógicas y sobretodo las
especificaciones del medio de intercambio.
Los elementos funcionales describen las definiciones
- precisas de cada línea de señal, su propósito y método de
uso, el protocolo y la temporización relativa requerida
para el intercambio de mensajes, este elemento es el que
tiene un significativo impacto en la compatibilidad entre
productos diseñados independientemente. El cuarto elemento
-s¿ se relaciona con los parámetro • dependientes del
dispositivo (por ejemplo aplicaciones de software, códigos
11
de programas, rutinas de diagnóstico).
La interfaz IEEE-488 ofrece un medio normalizado de
integrar instrumentos y un computador en un sistema de
instrumentación automatizado. Su protocolo ofrece
suficiente flexibilidad y * compatibilidad para
Ínterconectar dispositivos de diferentes fabricantes. Con
un computador personal puede ser usado para mediciones7
adquisición de datos y control en el laboratorio y la
industria.
La interfaz EIA-RS232C es la norma más común y de más
amplio uso para la interconexión del equipo terminal de
datos y el equipo de comunicación de datos. Conectando un
terminal a través de un modem a la línea telefónica que lo
conectará a un terminal lejano. Es utilizada también en
otras aplicaciones como el conectar dos terminales
directamente y diversos periféricos a un computador.
Para realizar el diseño del sistema de conversión de
interfaces serial - paralelo la Tesis se ha distribuido en
cuatro capítulos que contienen los siguientes puntos:
El Capítulo I contiene una revisión de las
características más importantes de las norma EIA—RS23C e
IEEE-488, definiendo las especificaciones que se tomarán
111
en cuenta de cada una de las normas en el diseño del
sistema.
El Capítulo II presenta . el diseño del hardware del
sistema. Describiendo sus tres partes principales que son:
la parte de la interfaz EIA-RS232C, la parte de la intefas
IEEE-488 y el bloque de control.
La descripción del software se trata en el Capítulo
III, en donde se explican las subrutinas realizadas para
el hardware diseñado, con los diagramas de flujo
respectivos.
El- Capítulo IV presenta los resultados de las pruebas
realizadas con el equipo y las conclusiones y
recomendaciones.
En los anexos se incluyen, el manual de uso, la
información de los diversos circuitos integrados
utilizados y los listados de los programas
CAPITULO
ASPECTOS
1.1. CAEACTERISTICAS DE LA NORMA EIA-RS232C
1.1.1 INTRODUCCIÓN
La norma EIA-RS232C fue definida por la EIA
(Electrical Industry Association) , para la interconexión
del equipo terminal de datos (DTE) con el equipo de
comunicación de datos (DCE) . Se la usa ampliamente en la
comunicación serial entre computadores con periféricos
como: impresoras, trazadores gráficos, modems, etc. Su
norma CCITT correspondiente es la V . 24 . A través de la
interfaz se realiza la transferencia de datos binar ios ,
señales de control y sincronismo, a distancias de máximo
15 metros y velocidades de transferencia de máximo 20
Kbits/s.
La norma EIA-RS232C tiene aplicación en los sistemas
electrónicos en los que los equipos tienen un retorno
común simple (señal de tierra), que puede ser
interconectado en un solo punto de la interfaz . No es
aplicable cuando se requiere aislación eléctrica entre los
equipos conectados a los extremos de la interfaz i.
En una comunicación serial existen dos tipos de
dispositivos ilustrados en la Figura 1.1:
definición dela Interfazsegún NornaEIA RS-232C
I
DTE
fl
DTE
B
iiiiiT N
Definición dela Iníerfazsegún Hor-waElfl RS-232C
i'i
ñ
B
S Enlace deCoHunicscion
FIGURA 1.1 Sistema Básico de Transmisión Serial
a) El DTE (Data terminal equipment) que cumple dos fun-
ciones básicas: ser fuente y destino final de los
datos y controlar la comunicación.
b) Y el DCE (Data communication equipment) que es un
RS-232 MADE EASY, Seyer Martin, Anexo A, p. 79
3
equipo intermedio en la comunicación. Comprende
convertidores de señales, generadores de sincronismo,
regeneradores de impulsos y dispositivos de control,
además de equipos con otras funciones como protección
contra errores, llamadas y respuestas automáticas.
La norma EIA-RS232C define cuatro aspectos
fundamentales de la interfaz que son:
1) Las características eléctricas de las señales.
2) Las características mecánicas de la interfaz.
3) Las características funcionales de las señales.
4) La configuración de los sistemas de comunicación.
1.1.2 COMUNICACIÓN SINCRÓNICA Y ASINCRÓNICA
Hay dos tipos básicos de transmisión serial: la
transmisión sincrónica y la transmisión asincrónica. Ambos
tipos de transmisión usan el concepto de tiempo de bit.
Puesto que en una transmisión serial los bits son
transmitidos sobre la línea de enlace uno a la vez, es
necesario identificar donde finaliza un bit y comienza el
siguiente. Para esto se define el período de tiempo en que
•un bit está presente en la línea. Este período se llama un
tiempo de bit,
4
La transmisión asincrónica se llama así porgue cada
carácter se transmite sin tiempo f ijo entre éste y el
precedente y los caracteres sucesivos. Puesto que no hay
información de sincronismo entre caracteres, cada carácter
debe tener bits de sincronismo adicionales.
Un bit de inicio precede cada carácter transmitido en
formato asincrónico. Esto indica al receptor que un carác-
ter está llegando. El carácter es terminado por uno o más
bits de parada que permiten al receptor un periodo de
descanso antes de que el próximo carácter se transmita. No
se envía ni reloo ni señal de sincronización con los
datos. El transmisor y el receptor tienen relojes internos
y el bit de inicio se usa para sincronizarlos.
Siguiendo al bit de inicio están los bits de datos en
el carácter, el bit menos significativo primero. Cada bit
se mantiene en la línea de datos por una longitud de
tiempo precisamente controlada. Este tiempo, es el tiempo
de bit.
El receptor se prepara a recibir el carácter entrante
al detectar el bit de inicio. Y realiza un muestreo de
cada bit tan cerca del centro del tiempo de bit como sea
posible. Naturalmente, el transmisor y el receptor deben
concordar en la longitud de tiempo que un bit se mantendrá
5
en la línea de datos o la transmisión será errónea porque
los muéstreos se hacen en tiempos incorrectos.
Este tipo de comunicación se basa en la existencia en
el receptor de un reloj teóricamente igual al existente en
el transmisor. El sincronismo 'de bit se consigue
arrancando el reloj de recepción en el instante en que
comienza o se detecta el bit de inicio, por tanto el
sincronismo de carácter es simple ya que el receptor sabe
que el primer bit de información es siempre el que sigue
al bit de inicio.
La transmisión sincrónica en cambio se orienta a blo-
ques. Mientras la información de sincronismo se incluye
con cada carácter en la transmisión asincrónica añadiendo
los bits de inicio y de parada, mensajes de caracteres
múltiples se sincronizan en la transmisión sincrónica
añadiendo uno o-más caracteres de sincronismo al comienzo
del mensaje. Estos caracteres de sincronismo sirven para
sincronizar el receptor con el transmisor. Ellos indican
el inicio del mensaje,
A diferencia de la transmisión asincrónica, los
transmisores y receptores sincrónicos comparten un reloj
común. Por tanto no es necesario el bit de inicio porque
el transmisor y el receptor están siempre en
6
sincronización de bit. Únicamente debe indicarse el inicio
de un bloque y el final del mismo ya que una vez recibido
el primer carácter el receptor puede predecir exactamente
cuándo llegará el siguiente.
Utilizando la norma EIA-RS232C se puede realizar los
dos tipos de comunicaciones, pues existen pines para las
señales de sincronismo en el conector que se encargan de
controlar la relación en la cual los datos se transmiten y
reciben en las líneas.
1.1.3 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
Como norma general las señales de datos se consideran
como marca (1L) cuando en ellas hay una tensión negativa,
y como-espacio (OL) cuando hay una tensión positiva. En
cuanto a las señales de control y sincronismo se
consideran en estado abierto (ON) cuando están a tensión
positiva y en estado cerrado (OFF) cuando están a tensión
negativa.
Las variaciones permitidas para uno y otro nivel son:
VOLTAJE POSITIVO: Corresponde a cero lógico (OL), con
una variación permitida de +5V a +15V
para la salida, y de +3v a 4-15V para
la entrada.
VOLTAJE NEGATIVO: Corresponde a uno lógico (1L), con una
variación permitida de —5V a -15V para
la salida y de -3V a -15V para la
entrada.
Las capacidades parásitas presentes pueden afectar la
calidad de la señal en la transición entre nivelesy por lo
que la norma recomienda 15 metros como la máxima distancia
para cables normales y velocidades usuales. Para
distancias grandes es necesario un MODEM en cada extremo
de la línea.
Existen otras características eléctricas que también
debe cumplir la interfaz y son las siguientes:
- Las entradas deben soportar sobrevoltajes de hasta
25V sin daños.
- Las salidas deben tolerar un cortocircuito sin daños.
- La impedancia de salida debe ser mayor o igual a 300Q
con o sin fuente de alimentación.
- La impedancia de entrada debe estar entre 3KQ y 7K&.
1.1.4 CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
La interfaa EIA-RS232C utiliza un conector de 25
pines generalmente un conector DB-25 indicado en la Figura
1.2. Los 25 pines de la interfaz tienen una función
preasignada; sin embargo3 sólo un número limitado de estos
son usados en la mayoria de aplicaciones por esta razón
con frecuencia no es necesario un conector de 25 pines y
en su lugar se utiliza un conector de 9 pines DB9 que
permite tener las lineas más utilizadas de la interfaz,
este conector se indica en la Figura 1.3.
sera
CTSO.K RX
RTSSRXD
RXDO_K TX
TXDSTXD 14
GNO
FIGURA 1.2 Conector DB25
FIGURA 1.3 Conector DB9 \1~
La norma EIA-RS232C especifica que el equipo DCE debe
utilizar un conector hembra y el DTE un conector macho.
Las señales son de cuatro clases: datos, control,
sincronismo y las tierras. En la Tabla 1.1 se indican el
pin de la señal en el conector DB25 y sus denominaciones:
común,'de acuerdo al EIA y de acuerdo al CCITT, En la
Tabla 1.2 en cambio se indica el pin de la señal para
cuando se utiliza un conector DB9 y el nombre común de la
linea de señal.
1.1.5 DESCRIPCIÓN DE LAS SEÑALES
a) SEÍ5ALES DE TIERRA
Son los pines 1 y 7 de la interfaz. El pin 1 (GND) se
10
PIN
1234567a9101112
13
14
15
16
17
1819
2021
2223
24"
i 25
NOMBREEIA
AABABBCACEceABCF——— .SCF
SCB
SBA
DB
SBB
DD
—. SCA
CDCG '
CECHCIDA
—
NOMBRECCITT
101103104105106107102109
_ —
122
121
118
114
119
115
120
108/2110
125111112113
_, —
NOMBRECOMÚN
GNDTXDRXDRTSCTSDSRSGDCD.
SDCD
STZD
SRXD
SRTS
DTR
RI
FUENTE
DTEDCEDTEDCEDCE
DCE
DCE
DCE
DTE
DCE
DCE
DCE
DTE
DTEDTE
DCEAmbos
DTE
:_
DESCRIPCIÓN
Tierra de protecciónTransmisión de datosRecepción de datosPetición para TxPreparado para TxEquipo datos listoTierra de las señalesDetección de portadoraReservado para pruebasReservado para pruebasSin asignaciónDetección de portadoradel canal secundarioCanal secundario listopara transmitirTransmisión de datospor canal secundarioSincronismo de Tx confuente en el DCERecepción de datos porcanal secundarioSincronismo de Rx confuente en el DCESin asignaciónPetición para Tx por elcanal secundarioTerminal de datos listoDetector de calidad delas señales de datosIndicador de llamadaSelector de velocidadbinaria origen DTE/DCESincronismo de Tx confuente en el DTESin asignación
TABLA 1.1 Señales de Intercambio de la Norma
EIA RS232C en un Conector DB25
11
PIN
123456789
NOMBREKIA
AABABBCA ¡
CBCCABCF—
NOMBRECCITT
101103104105106107102109
NOMBRECOMÚN
GNDTXDRXDRTSGTSDSR
. SGDCDDTR
FUENTE
DTEDCEDTEDCEDCE
DCE •DTE
DESCRIPCIÓN
Tierra de protecciónTransmisión de datosRecepción de datosPetición para TxPreparado para TxEquipo datos listoTierra de las señalesDetección de portadoraTerminal de datos listo
TABLA 1.3 Señales de Intercambio de la Norma
EIA-RS232C en un Conector DB9
llama tierra de protección, debe ser conectada a la
carcaza correspondiente del equipo y sirve como protección
contra descargas eléctricas y cortocircuitos. El pin 7
(SG) en cambio establece el retorno común de la señal para
todas las señales excepto la tierra de protección, es
decir provee el potencial de referencia. Esta linea debe
terminar en un sólo punto en la interf az; siempre debe
estar incluido en el cable.
b) SEDALES DE DATOS
TRANSMISIÓN DE DATOS TXD : Es el pin 2 del conector. Usado
para la transmisión de datos desde el DTE hacia el DCE.
Debe mantenerse en condición de marca durante los
12
intervalos entre caracteres o palabras, y en todo momento
en que no se transmitan datos. El DTE no transmitirá datos
a menos que las señales DTR, DSR, RTS y CTS estén en
estado abierto (condición ON).
RECEPCIÓN DE DATOS RXD : Corresponde' al pin 3 del conector
y se usa para la recepción de datos por parte del DTE
desde el DCE. Debe mantenerse en condición de marca
mientras la señal Data Carrier Detect 'esté en estado
cerrado (condición OFF). En un sistema half dúplex debe
mantenerse en la condición de marca cuando la señal
Request to Send esté en estado abierto (ON) y por un breve
intervalo después de la transición del estado abierto al
cerrado de la señal RTS para permitir que se complete la
transmisión.
c) SEÍ5ALES DE CONTROL
TERMINAL DE DATOS PREPARADO DTR : Este pin (20) se usa
para indicar en estado abierto que el DTE se encuentra
funcionando correctamente. Prepara al DCE para conectarse
al canal de comunicación manteniendo la conexión.
CONJUNTO DE DATOS LISTO DSR : Esta señal (pin 6) cuando se
encuentra en estado abierto indica que el DCE está listo o
preparado para funcionar.
13
PETICIÓN PARA TRANSMITIR RTS : (pin 4) Enviado por el DTE
hacia el DCE para indicar en estado abierto que quiere
realizar una transmisión. Cuando se realiza el cambio de
cerrado a abierto, el DCE responde cambiando la señal CTS
a estado abierto. Los datos a transmitir pueden ser
enviados únicamente después de que el DTE detecte este
cambio en la señal CTS.
PREPARADO PARA TRANSMITIR CTS : (pin 5) Señal enviada
desde el DCE para indicar al DTE en estado cerrado que
está preparado para transmitir datos. Se activa en
respuesta a una señal RTS.
DETECTADA PORTADORA DE DATOS DCD : Es el pin 8 de la
interfaz y la envía el DCE hacia el DTE. Detecta la señal
de portadora desde el equipo DCE distante. El estado de
esta señal indica si las señales de línea recibidas por el
cana.l de- datos están o . no dentro de los límites
especificados para el DCE.
INDICADOR DE LLAMADA RI : (pin 22) En estado abierto indica
la recepción de una llamada en el canal de comunicación y
la necesidad de que se establezca una conexión. La señal
se desactiva en el intervalo entre llamadas.
14
d) SEÑALES DE SINCRONISMO
SINCRONIZACIÓN PARA BITS DE DATOS EN LA TRANSMISIÓN
(Proveniente del DCE): (pin 15) Va desde el DCE hacia el
DTE. Esta señal se -usa para proveer al DTE información de
sincronismo de bit en transmisión. El DTE deberá cambiar
el estado de la linea TXD cuando se produzca una
transición de estado cerrado a abierto en esta línea. Tal
como se muestra en la Figura 1.4a.
SINCRONIZACIÓN PARA BITS DE DATOS EN LA TRANSMISIÓN:
(Proveniente del DTE): (pin 24) Va desde el DTE hacia el
DCE. El cambio del estado abierto a cerrado indica al DCE
el centro de cada bit a transmitir. Se utiliza cuando la
sincronización proviene del DTE. La señal se indica en la
Figura 1.4b.
SINCRONIZACIÓN PARA BITS DE DATOS EN LA RECEPCIÓN
(Proveniente del DCE): (Pin 17) Esta señal va desde el DCE
hacia el DTE. Se usa para proveer al DTE la información de
sincronismo de bit en la señal recibida. La transición de
estado abierto a cerrado en esta línea indica al DTE el
centro de cada bit en la línea RXD. Esta señal se indica
en la Figura i.5.
15
a)
DftTOS TXCpin 23
SINCRONISMO TXFUENTE DCECpin 163
b)
DATOSCpin
SINCRQNISr'K)FUENTE DTECpin 24)
FIGURA 1.4 Sincronismo de Bit en Transmisióna) Con fuente en DCEb) Con fuente en DTE
DATOS RXCpin 33
SINCRONISMO RXFÍJENTE DCECpin 17)
FIGURA 1.5 Sincronismo de Bit para Recepción
e) SEÑALES SECUNDARIAS
Las señales secundarias funcionan de la misma manera
que las señales primarias correspondientes y controlan los
canales secundarios de la facilidad de comunicación. Hay
-señales secundarias RTS, CTS, DCD además de los canales de
16
transmisión y recepción secundarios.
Los Equipos de Comunicación de Datos inteligentes
capaces de transmitir información de diagnóstico, usan
esos canales secundarios de datos para pruebas y reporte
de errores. Sin embargo, generalmente los canales de datos
secundarios rara vez son utilizados.
1.1.6. CONTROL DE LA COMUNICACIÓN
Para que se establezca adecuadamente una
comunicación, es necesario que el transmisor de datos
conozca cuándo el receptor está listo para recibir
información. Las indicaciones del estado de operación del
transmisor y del receptor se conocen como handshake e
involucran señales que viajan desde el transmisor hasta el
receptor y viceversa.
Hay dos métodos por los cuales, el receptor puede
controlar el flujo de datos: el handshake por hardware y
el handshake por software.
En el primer método, el receptor envía un voltaje
positivo a través de las líneas .de Ínterfaz destinadas
para este propósito cuando está listo para recibir, en
cambio cuando no está listo para recibir envía un voltaje
17
negativo, para que éste deje de enviar datos. En el EIA-
RS232C las lineas DSR, GTS, DTR y RTS están dedicadas al
handshake por hardware.
En el segundo método las señales consisten de
caracteres especiales transmitidos a través de las lineas
de datos. Se usa generalmente cuando dos computadores se
comunican directamente o via modem y cuando la
comunicación en los dos sentidos es posible. Los
protocolos más comunes para el handshake por software son:
XON/XOFF: El dispositivo receptor envia el carácter ASCII
(13H), al equipo que transmite cuando quiere parar la
transmisión y envia el carácter ASCII (11H) cuando quiere
reiniciar la transmisión.
KTX/ACK: Es el método conocido como Fin de
Transmisión/Reconocimien~bo, en el cual loe datos se envían
en bloques de longitud fija, después de estos el
dispositivo transmisor envía un carácter ASCII 3H (ETX End
of Transmission). El receptor acusa recibo del bloque
transmitido sin errores enviando el carácter ACK (ASCII
6H), si se detectan errores en el bloque transmitido, el
receptor envía el carácter NACK (21H) para indicar al
transmisor que debe enviar nuevamente el bloque anterior.
18
1.1.7 USOS NO NOKMALIZADOS DE LAS SEflALES DE CONTROL
La mayoría de enlaces de comunicación no utilizan
todos los pines de la interfas. Los más importantes son
los pines 2 y 3 para transmitir y recibir datos
respectivamente, el resto de las señales con excepción de
las tierras son señales de control para establecer y
mantener un enlace de comunicación. Desafortunadamente no
siempre se usan las señales de control de la manera
normalizada lo que causa problemas cuando se quiere
interconectar equipos.
De acuerdo a la definición estricta del EIA-RS232C,
el DTE activa el pin 5 (RTS) cuando tiene un dato para
transmitir y espera que el DCE active el pin 4 (GTS) antes
de transmitir. Por tanto el pin 4 no puede ser usado
apropiadamente por el DCE como un indicador de flujo., ya
que al DCE no se le permite baj-ar CTS hasta que el DTE
baje RTS, puesto que CTS y RTS son señales que permiten al
DTE tomar el control del enlace de comunicación desde el
DCE. El DTE asume que éste mantendrá el enlace tanto como
sea necesario y por lo tanto el DCE no puede bajar CTS
arbitrariamente.
Algunos fabricantes ignoran la definición estricta de
los pines 4 y 5 y los usan para handshake de datos, al
19
igual que los pines 6 (DSR) y 20 (DTR) . El uso de
cualquier pin del EIA-RS232C -para handshake no garantiza
el reconocimiento del handshake por el dispositivo en el
otro extremo del cable. Ya que la norma no considera la
idea de que la interfaz se use como un puerto de I/O
serial general.
Porque esta posibilidad no se considera en la norma,
el resultado de implementar un mecanismo de handshake en
una interfaz no puede determinarse sin estudiar los
manuales de interfaz de los dos dispositivos.
1.1.8 FORMAS DE CONEXIÓN DE LA INTERFAZ
Los pines más usados y que tienen mayor importancia
en la -interfaz son: el pin 2 (TXD), el pin 3 (RXD) y el
pin 7 (GND), pudiendo prescindir del resto de los pines.
Estos tres pines son suficientes para una comunicación
bidireccional entre el DCE y el DTE como se indica en la
Figura 1.6.
Sin embargo., esta forma de conexión presenta la
desventaja de que ninguno de los equipos sabe si el otro
está listo para comunicarse, por lo que adicionalmente se
usan las señales de control DTR, DSR, RTS y GTS con lo que
las conexiones quedarían como se indica en la Figura 1.7.
20
1X5
RXD
DTE
SG
GHD
U
2 2
3 3
7 7
TXD
RXD
DCE
SG
oto
TCarcaza Carcaza
FIGURA 1.6 Minimas Conexiones para Operación Full Dúplex
TXD
RXD
DTR
DSRDTE
RTS
CTS
DCD
GHD SG
iT
Carcaza
2
3
29
6.•i
2
3
28.V
6•w4 4
5X
18.-i
^5
18
7 7
TXD
RXD
DIR
DSRDCE
RTS
asDCD
SG GHD
iCarcaz;
1'i
FIGURA 1,7 Conexión Full Dúplex con las Principales
Lineas de Control
Para una comunicación sincrónica hace falta además de
las anteriores las señales de sincronismo. La
21
configuración de la Figura 1.8 se sincroniza con la señal
de sincronismo de bit en transmisión con fuente DCE del
pin 15 de la interfaz y la señal de sincronismo de bit en
recepción del pin 17.
Otra posible fuente de sincronismo de bit en
transmisión tiene como fuente el DTE; en este caso se
suministrará la señal de sincronismo por el pin 24 y la
señal de sincronismo se recepción por el pin 17. Esta
configuración se indica en la Figura 1.9.
TV TTMTNft
DTE
RX TIMING
15 15.-i
17 17.-i
DCE
EX IIMING
FIGURA 1.8 Conexión de las señales de sincronismo
Cuando el sincronismo derivado en el pin 17 se
conecta al pin 15, la sincronización se mantiene
fácilmente, porque viene de una fuente simple. Por tanto
se minimiza el número de fuentes de sincronismo. La Figura
22
1.10 muestra esta configuración.
Si se quieren conectar dos DTE directamente no es
necesaria la presencia de equipos DCE por lo que se deben
realizar conexiones cruzadas o nuil modern, ya que en este
caso los dos equipos generan unas señales y esperan otras
para funcionar adecuadamente; por lo tanto hay ciertas
señales que deben generarse de las señales existentes en
los DTE teniendo en cuenta que siempre una señal de salida
debe estar conectada a una entrada.
RX 1IHIMG
DTE
RELOJ RX
17
124
17
241
RX TIHIHG
DCE
RELOJ íüf
FIGURA 1_9 Conexión de las señales de sincronismo
Asi en la configuración de la Figura 1.11 el pin 2
(TXD) del DTE1 debe conectarse con el pin 3 (RXD) del DTE2
y de la misma manera en el sentido contrario. En cuanto a
las señales de control los DTE tienen como salidas las
23
señales DTR y RTS y necesitan como entradas las señales
DSR, GTS y DCD por tanto en la conexión de la Figura 1.11
se conecta la señal DTR de uno de los DTE a la señal DSR
del otro DTE en ambos extremos, la señal RTS de uno de los
DTE a la señal GTS del otro DTE en ambos extremos el mismo
y a la señal DCD del otro extremo.' Con esto se tienen las
conexiones necesarias para una comunicación full dúplex.
TX TIMIHG
DTE
RX IIHING
15
L? 1?
TX TIMIHG
DCE
RX TIHIHG
FIGURA 1.10 Conexión de las señales de sincronismo
El cable de conexión de la configuración Nuil Modem
de la Figura 1.12 tiene solamente tres cables TXD, RXD y
SG, al contrario de la configuración anterior en la que
las señales de control se conectaban de un extremo a otro,
en este caso las señales de control se conectan las
salidas con las entradas en el mismo extremo sin pasar por
24
el cable. Asi la señal DTR se conecta a la señal DSR del
mismo DTE y las señales RTS, GTS y DCD se interconectan
juntas en el mismo extremo, se conectan los pines de datos
y tierra igual que en la Figura 1.11. Esta configuración
también permite la comunicación full dúplex entre los dos
DTE.
IXD
RXD
DTR
DSRDTE
ilTS
CTS
' DCD
GND SG
'Carcaz;
iri
2
í,
20
6M4
5í. — r18 j
r 1
7
21 I
v'
201 !rr — &
41 I V
\8
7
IXD
m>
DTR
DSRBT
RTS
CTS
DCD
SG Gf
'Carcazí
E
ÍD
1ri
FIGURA 1.11 Conexiones Cruzadas
Finalmente si la comunicación entre los DTE es
sincrónica existe una posibilidad adicional de conexión de
las señales de sincronismo tal como se muestra en la
Figura 1.13, en donde la señal de sincronismo de bit en
transmisión con fuente DTE proveniente del DTE1 es
utilizada como fuente única de sincronismo.
25
TXD
RXD
01 R
DSRDTE
RIS
CTS
SCDi^WTl Cftufu/ i/y
U
2 2
3 r-^H 3^28 20
6 i 6C — ' ' — r'4 4
5 5íl — í i — D:18 18
"Ñ — — í7 7
TXDi
RXD
DTR
QSRDTE
RTS
CTS
DCD
Q/í /ÍN7VJÜ UÍTi'
¡1T T
Carcaza Carcaza
FIGURA 1.12 Conexión Nuil Modem
RX TIHINS
DTE
RELOJ TX
1
17 15
í A24 17
1
TX IIMING
DCE
RX I IHIKG
FIGURA 1.13 Conexión Nuil Modem Sincrónica
26
1.1.9 PASOS PARA LA COMUNICACIÓN USANDO UNA INTERFAZ
EIA-RS232C
La secuencia de eventos que ocurre en la Ínterfaa
EIA-RS232C para que el DTE A se comunique con el DTE B de
la Fig. 1.1 son los siguientes2 :
1.- Los pines de las señales y la tierra deben estar
conectados.
2.- Los DTE activan sus respectivos pines 20 (DTR) para
indicar que están encendidos, y los DCE activan sus
pines 6 (DSR) en respuesta.
3.- El DTE A solicita una transmisión activando el pin 4
(RTS). EL DCE A envía la señal portadora al DCE B y
activa el pin 5 (CTS) para el DTE A, El DCE B detecta
la señal portadora y activa el pin 8 (DCD) para el
DTE B.
4.- El DTE A comienza la transmisión de los datos sobre
el pin 2 (TXD) al DCE A. El DTE A genera la señal de
sincronismo de transmisión para el DCE A. El dato es
modulado y transmitido por el DCE A hacia el DCE B,
que lo demodula y transmite los datos al DTE B usando
el pin 3, el DCE B envía la señal de sincronismo
apropiadas al DTE B en el pin 17.
2 JOURNAL OF DATA & COMPUTER COMMUNICATIONS, pg. 28
5.- El procedimiento de fin de transmisión (EOT) causa
que el DTE A desactive el pin 4 (RTS), indicando al
DCE A que debe desactivar su señal portadora y la
señal CTS para el DTE A. EL DCE B detecta la ausencia
de portadora y desactiva a su vez la señal DCD del
pin 8 al DTE B.
1.2.ESPECIFICACIONES DE LA NORMA IEEE-483
1.. 2.1 INTRODUCCIÓN
La norma IEEE-488 se utiliza en la interconexión
digital de instrumentos electrónicos programables, debido
a gue facilita el diseño, ensamblado y uso de los sistemas
de instrumentación y elimina la incompatibilidad entre
equipos de diferentes fabricantes.
Por su versatilidad y alta velocidad de transferencia
de datos, puede ser usada también para otras aplicaciones,
como por ejemplo en la comunicación entre computadores,
control de periféricos, etc.
Fue definida por la Hewlett Pac&ard y aprobada por la
IEEE en 1975 (con una revisión en 1978). Se le conoce bajo
diferentes nombres: Bus HP, IEEE-488, pero el nombre más
usado es el de IEEE-488 (General Purpose Interface Bus).
28
Las especificaciones generales de la norma incluyen
reglas para definir circuitos, cables, conectores, las•
señales de control y particularmente la descripción del
repertorio de mensajes, que aseguran una transferencia de
información sin ambigüedades.
El IEEE-488 cumple los siguientes ob j etivos
básicos3:
1.— Especifica un sistema de fácil uso, pero que tiene
toda la terminología y definiciones relacionadas
exactamente con el sistema, esto significa que todos
los dispositivos usan el mismo lenguaje cuando se
comunican por el IEEE-488.
2.~ Define todos los requerimientos mecánicos, eléctricos
y ' funcionales de la interfaz en un sistema, sin
definir ningún aspecto del dispositivo.
3.- Permite un amplio rango de capacidades de
instrumentos y periféricos del computador para
usarlos en un sistema con la mayor eficiencia.
4.- Permite que equipos manufacturados por diferentes
fabricantes puedan ser conectados y trabajar juntos
en el mismo bus.
5.- Define un sistema adecuado para distancias de
s MICROSYSTEM COMPONENTS HANDBOOK VOLUME II, INTEL, pg.7-321
29
interconexión limitadas.
6.- Define un sistema con minimas restricciones en el
funcionamiento de los dispositivos.
7.- Define un bus que permite comunicación asincrónica
con un amplio rango de velocidades de transmisión de
datos.
8.- Define un sistema de bajo costo que no requiere una
Ínterfaz lógica extensa, ni elaborada, para
instrumentos de bajo costo y provee grandes
capacidades para los instrumentos de alto costo si se
desea.
9.- Permite la existencia de sistemas sin necesidad de un
controlador.
1-2.2 CARACTERÍSTICAS DEL BUS
Para que un sistema esté dentro del alcance de esta
norma debe cumplir con las siguientes restricciones:
1.— El número de dispositivos interconectados por un sólo
bus continuo no debe exceder de 15.
2.- La longitud total del cable de enlace máximo puede
ser 20 metros.
3.- Dos dispositivos cualesquiera no deben estar a
distancias mayores de 4 metros entre si.
5.- La máxima velocidad de transferencia de información
30
es de IMbyte/s.
5.- Intercambio solamente de datos digitales.
Las especificaciones de la interfaa no pueden ser
usadas en aplicaciones que requieran grandes distancias,
un número mayor de dispositivos, o incremento en la
inmunidad de ruido.
1.2.3 ESTRÜCTÜEA DEL BUS
El IEEE-488 tiene una estructura del bus de lineas
compartidas, indicada en la Figura 1.14, con un máximo de
15 elementos de cuatro tipos conectados al bus. Todos los
dispositivos se conectan en paralelo.
Los cuatro t ipo s de dispo sit ivos que pueden
conectarse al bus son los siguientes:
a) Un controlador : que es la unidad central de control.
b) Los dispositivos oyentes ("listener"), que
intervienen únicamente en la recepción de
información, es decir sólo escuchan.
c) Los dispositivos Locutores ("talker"), que
intervienen únicamente en la emisión de- información,
es decir sólo hablan. Pero pueden ser receptores de
las órdenes.
31
d) Los dispositivos a la vea oyente y locutores, que
hablan o escuchan dependiendo de cómo estén programa-
dos .
El controlador maneja el flujo de información en el
IEEE-488 enviando comandos a todos los elementos.
Usualmente direcciona a un locutor y a un oyente antes de
que el primero pueda enviar mensajes al segundo, y después
de la transmisión del mensaje los desactiva.
Algunas configuraciones del bus no requieren un
controlador, por ejemplo en el caso en que un dispositivo
sea siempre el locutor y los otros dispositivos siempre
escuchen. Sin embargo, si la cadena es más compleja o es
necesario cambiar al locutor y a los oyentes, el
controlador dirigirá los intercambios activando los
dispositivos y controlando el proceso.
Aunque puede haber múltiples contraladores, uno sólo
debe estar activo en un instante dado, o ser el
controlador activo CIC (Controller In Charge).
El control puede transferirse-desde el actual CIC a
un controlador pasivo (en standby). Solamente el
controlador del sistema puede autoactivarse,
32
A
COHTROLABOR
C O N T R O L AHABLA '¿ Q^'E
B
LOCUTOR
POR EJEMPLOUN Í1EDIDOR
C
OraiE
POR EJEHPLGUN Í H F R E S Q K
D
LOCUTOR ?
fiVFMTPvI.Lin.ij2
1
1!1111111
ir i
,-í
^
CONTROL m INTERFAZ ^5 L I N E A S
*2< CONTAL BE
BE BATOS3 L I N E A S
í D A U Date1 \A unen un r
1 HDñC .Date
i I F C In te
í SRO PetJR E H HabíEOI f i n
% BUS BE BATOS3 L I N E A SD I O i - D I O S
1 E H - R A "" ' *lDE 1 DATGS / 5 H L I
U a l i d oisto Para Datos
No Aceptado
rfaz Librec i o ncion de Serví cj ol i tado Control HeMotoo Ident i f icación
ÓTEOSEQUIPOS
( H A S T A 15)
FIGURA 1.14 Es-tnictiira del IKKE-488
33
El locutor en cambio envía mensajes de datos a uno o
más oyentes. Muchos oyentes pueden funcionar
simultáneamente pero en un instante cualquiera sólo un
locutor debe estar activo. Una cadena mínima la constituye
un locutor y un oyente.
1.2.4 LINEAS Y SEfiALES DEL BUS
El IEEE-488 conecta el controlador a los
dispositivos de la forma indicada en la Figura 1.15.
OQ
ZH
KO
hMP
OK
PII *" f*
E
7 80 8
> LINEiííi ItfJii- 188 DE MÍOS (8 bits) vi
f' UDISPOSITIUO
1
if.\
DISPOSITIUO DIS2
I IV
POSITIUO3
/LINEAS IEEE-488 DE CONTROL (8 bits)
FIGURA 1.15 Características del IEEE-488
El bus consiste de dos grupos de líneas, un grupo con
líneas de datos y otro grupo con 8 líneas de control.
LINEAS DE DATOS Las ocho líneas de datos DI01 a DIOS,
34
permiten transmitir por el bus mensajes de byte en byte.
Estos mensajes pueden ser datos del dispositivo,
direcciones , comandos normalizados y palabras de estado .
Todos los comandos y la mayoría de datos usan el código
ASCII de 7 bits o código ISO, en ambos casos el octavo bit
DIOS no es usado o se lo usa para la paridad.
LINEAS DE CONTROL.- Las 8 líneas de control forman dos
subgrupos de líneas llamadas: a) líneas de control de la
transferencia de datos (handshake) y b) líneas de control
de la interfaz (General interface management) .
a) LINEAS DE CONTROL PE _ LA TRAHSFSRKNCTA _ PE DATOS
Estas tres líneas controlan asincrónicamente la
transferencia de bytes de mensaje entre dispositivos y
permiten que el byte de mensaje en las líneas de datos se
envíe y reciba sin error en la transmisión.
NRFD : Not Ready For Data (No listo para datos).- Indica
si el dispositivo está listo o no para recibir un byte de
mensaje . La línea es manejada por todos los dispositivos
cuando reciben comandos y por los oyentes direccionados
cuando reciben datos, cada dispositivo' a su tiempo libera
esta línea. Sin embargo, la línea no retorna al estado
35
inactivo hasta que el elemento que responde más lentamente
lo libere.
NDAC : Not Data Accepted (Dato .no aceptado). - Indica si
los dispositivos direccionados han aceptado o no un byte
de mensaj e. La linea es manej ada por todos los
dispositivos cuando reciben comandos y por los oyentes
direccionados cuando reciben datos.. Se mantiene en el
estado activo hasta gue todos los dispositivos
direccionados acepten el byte.
DAV : Data Valid (Dato válido).- Indica cuándo las señales
en las lineas de datos están estables, es decir son
válidas y pueden ser aceptadas con seguridad por los
dispositivos. El controlador maneja la linea cuando envía
comandos y el locutor la maneja cuando envía datos,
b) LTHEAS PE CONTROL DE LA TNTERFAZ fGKNKRAL INTERFACK
MANAGEMENT ">
ATN : Attention (Atención).- La emplea el controlador del
bus para indicar que está enviando un mensaje de interés
general. El controlador activa la línea ATN cuando usa las
líneas de datos para enviar comandos y la desactiva cuando
permite que un locutor envíe datos.
36
IFC : Interface Clear (Limpiar la interfaz).- Esta linea
lleva \ina señal de reset que puede ser activada solamente
por el controlado^ con esto pone al bus en un estado
conocido.
SRQ : Service Request (Petición de servicio).- Es un tipo
de linea para interrupción que puede ser activada por
cualquiera dispositivo conectado al bus que necesite
servicio del controlador. Estas necesidades de servicio
pueden darse cuando un dispositivo quiere utilizar el bus
para efectuar una transferencia de datos, cuando un
dispositivo ha detectado un error interno, etc.
REN : Remote Enable (Habilitado control remoto).- Activado
por el controlador, indica a los dispositivos
direccionados que ignoren el control local para obedecer
al control remoto recibido a través del bus,
EOI : End or Identify (Fin o identificación).- Esta linea
tiene dos propósitos: a) la activa el locutor durante la
transferencia del último byte de datos en una cadena de
datos para señalar el fin de la cadena y b) la activa el
controlador simultáneamente con la línea ATN para
preguntar el estado de los dispositivos en una búsqueda en
paralelo (ver numeral 1,2.13).
37
.Estas 16 líneas con sus señales asociadas de retorno
hacen el total de conexiones físicas entre el controlador
y cualquiera de los 15 dispositivos externos conectados al
bus. Las líneas DAV, NDAC, NRFD, ATN? IFC y SRQ disponen
de su tierra lógica individual, existiendo además la
tierra general y el blindaje general. El elevado número de
líneas de tierra se explica por la necesidad de evitar
interacciones eléctricas entre las principales líneas de
control.
1.2.5 ESPECIFICACIONES MECÁNICAS
El cable de enlace constituye el bus propiamente
dicho, es un cable pasivo por el cual la información se
transmite en los dos sentidos. Se compone de dieciséis
líneas de señal, una tierra lógica, seis blindajes
parciales y un blindaje general. Con una longitud de 0,5 a
4 metros el cable está provisto en cada extremo de un
conector macho/hembra. En cada dispositivo debe haber un
conector hembra. Se recomienda conectores de forma
trapezoidal de 24 contactos tipo rack y panel (MICRORIBBON
o CHAMP). La configuración del conector se indica en la
Figura 1.16.
38
DI01DI02DI03DI04EOIDWW*FT>MDACIFCSRQATN
SHTF1D
i234567a3101112
X.
+*
•
s1
^
*r
131415161718192021222324
DIOSDioeDI07DiceRENGNDCB3<ídC7DCNDCS3GNDC35GNDCiB)GNDCii?Gtü
FIGUEA 1.16 Configuración del Conector IEEE-488
Las señales se distribuyen en los 24 contactos del
conector de la forma indicada en la Tabla 1.3.
Los equipos en el bus de interfaz IEEE-488 pueden
conectarse en cualquier tipo de configuración, pero las
configuraciones más usadas son: a) Configuración en
estrella b) en cadena ye) Cualquier combinación de las
dos anteriores, indicadas en la Figura 1.17.
1,2,6 FUNCIONES DE INTERFAZ
Cada dispositivo está compuesto de dos grupos de fun-
ciones: 'las funciones de dispositivo y las funciones de
interfaz. Esto se indica en la Figura 1.18. El primer
grupo controla la operación del dispositivo y no está
39
definido por la norma. El segundo grupo en cambio, realiza
el procesamiento de los mensajes de interfas y está
definido por la norma.
Contacto
123456789101112131415161718192021222324
Señal en el pin
DI01DI02DIOSDI04EOIDAVNRFDNDACIFCSRQATNSHIELDDIOSDI06DI07DI08RENGnd (6)Gnd (7)Gnd (8)Gnd (9)Gnd (10)Gnd (11)Gnd (datos)
TABLA 1.3 Distribución de Contactos en el Conector
a) Configuración, en estrella
40
CONTROLADO!! Conectóles IEEE-488
DISPOSITIVO 1
DISPOSITIVO 3
U Cables iEEI-488
DISPOSITIVO 2
b) Configuración en cadena
CONTRQLADOR
_1
Cables ISEE-48
DISPOSITIVO i DISPOSITIUO 2 DISPOSITIVO 3
c) Configuración estrella — cadena
CONTROLADOS Conectores IEEE-488
Cables IEEEH
DISPOSITIVO 1 DISPOSITIVO 2 DISPOSITIVO 3
FIGURA 1.17 Configuraciones del Bus 1KKK-488
41
!
FUNCIONESDEL
APARATO
< -
FUNCIONESDE
INTERFAZ/ ESTRUCTURA DEL BUS \ '
FUNCIONESDE
INTERFAZv
MENSAJES DE INTERFAZ \ ESE— 4:88
f
\S
DELAPARATO
\S DEPENDIENTES DEL DISPOSITIUO "
/
¡
\
/
DISPOSITIUO 1 DISPOSITIUO 2
FIGURA 1.18 Estructura de las Funciones de un
Dispositivo
La norma IEEE-488 define un total de diez funciones
de interfaz gue se indican ' en la Tabla 1.44. Un
dispositivo puede tener todas las funciones de interfaz o
solamente algunas de ellas.
Para que un dispositivo sea capaz de interpretar los
mensajes enviados a través del bus es preciso gue se le
haya dotado de las funciones necesarias para analizarlos y
responder en función de dichos mensajes.
4IEEE-488 STANDARD DIGITAL INTERFACE FOR PROGRAMMABLEINSTRUMENTARON, IEEE, pg. 56
42
FUNCIONES INTERFAZ
Handshake Fuente(Source Handshake)
Handshake Destino(Acceptor Handshake)
Locutor (Talker ) oLocutor Extendido
Oyente ( Listen ) uOyente Extendido
Petición de Servicio(Service Reguest)
Control Remoto/Local(Remote/Local )
Búsqueda en paralelo(Parallel Poli)
Limpiar Dispositivo(Device Clear )
Disparar Dispositivo(Device Trigger)
Controlador(Controller )
SÍMBOLO
SH
AH
TTE
LLE
SR
RL
PP
DC
DT
C
TABLA 1.4 Funciones de interfas; de la norma IEEE-48S
Las funciones que puede realizar un dispositivo
conectado al bus se indican en la Figura 1.19.
Las características de las diez funciones de Ínter faz
definidas por la norma son las siguientes:
43
1j FUNCIONES DE
í
IrVcHon
M ODAOTTTI1A01 VOl I iVV
} A* »i V
nrnnrrv l¡ v V v
innrV V V
A H | T I L S K I R L I P P |¿C" I 1 1 iFUNCIONES k INTESFñZ( i 1 i I
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\N
\
—11 —IIDT
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ni\i\*i
|
/
DEL MENSAJEI
A) iV
IRABSCEIVHB
/ A \I
J \ P1 1í 1 ^
' VBUS DE I N T E J i F f l Z
v /
FIGURA 1-19 Funciones de un dispositivo conectado al
IEEE-488
a) PROTOCOIiO FOENTE (Soixrce H:andshake) (SH)
Esta f-unción permite al dispositivo realizar una apropiada
transferencia de información por el bus, controlando el
inicio, terminación y transferencia de los mensajes,
utiliza las lineas NDAC, NRBX> y DAV para efectuar cada
transferencia.
44
b) PROTOCOLO RECEPTOR (Acceptor Handshake) (AH)
Esta función permite al dispositivo realizar una
apropiada recepción de mensajes. Dado que la transferencia
de datos es asincrónicas y puede haber más de un
dispositivo recibiendo el mensaje, el protocolo receptor
puede retardar el inicio de la transmisión, o el final de
la transferencia del mensaje. Utiliza las lineas DAV, NRFD
y NDAC para efectuar cada transferencia.
c) LOCUTOR (T)
Esta función permite que el dispositivo envié datos o
estado a otros dispositivos conectados al bus. Un
dispositivo con esta capacidad sólo podrá usarla cuando
haya sido direccionado por el controlador para hablar.
Hay dos versiones alternativas de la función: La
primera es la función T normal que usa un byte de
dirección. La segunda tiene direccionamiento extendido y
usa dos bytes de dirección, se le llama locutor extendido
TE. Solamente una de las dos funciones debe tener el
dispositivo.
d) OYENTE (L)
Esta función permite que el dispositivo reciba datos
desde otros dispositivos conectados al bus. Un dispositivo
con esta capacidad sólo podrá usarla cuando haya sido
45
direccionado por el controlador para oír.
Tiene dos versiones alternativas: La normal L que usa
un byte de dirección. Y la que tiene direccionamiento
extendido que usa dos bytes para la dirección y se le
llama locutor extendido LE. Solamente una de las dos
funciones debe incluirse en el dispositivo.
e) PETICIÓN DE SERVICIO (SR)
Esta función capacita al dispositivo para pedir
servicio de modo asincrónico al controlador activo. Para
estoy el dispositivo activa la linea SRQ del bus, y la
mantiene en este estado hasta que el controlador indique
que ha recibido la petición.
f) CONTROL REMOTO/LOCAL (RL)
Permite al dispositivo seleccionar entre dos fuentes
de información de entrada. La íunción indica si el
dispositivo debe usar la información desde los controles
del panel frontal (local) o la correspondiente información
desde la interfaz (remota).
g) BÚSQUEDA EN PARALELO (PP)
Capacita, al dispositivo para responder a una búsqueda
en paralelo presentando un mensaje PPR al controlador
activo. Las líneas DI01 a DI08 llevan los bits de estado
46
durante la búsqueda en paralelo. Antes de responder a una
búsqueda el dispositivo debió haber sido configurado
asignándole una linea DIOi mediante el controlador o por
un mensaje local.
h) DEVICE CIJSAR (DC)
Permite que el dispositivo pueda ser borrado o
inicializado individualmente o como parte de un grupo.
Normalmente ésta función del bus pone a los dispositivos
en el estado inicial de "power on".
La diferencia entre el comando IFC y el Device Clear
es que el primero reinicializa al bus 1EEE-488 y los
circuitos de interfaz del bus de todostlos dispositivos
conectados a él sin afectar las funciones internas de
éstos,-y el segundo reinicializa las funciones internas
del dispositivo a los valores definidos por defecto.
i) DEVICE TRIGGER (DT)
Permite que el dispositivo pueda ser iniciado en su
operación básica individualmente o como parte de un grupo.
0) CONTROI*ADOR (C)
Esta función proporciona al dispositivo la capacidad
de enviar comandos universales y comandos de direcciona—
miento a otros dispositivos por medio de la interfaz.
47
Además puede conducir búsquedas en paralelo o en serie
para determinar el estado de los dispositivos.
El controlador analiza las peticiones de servicio,
averigua el dispositivo que ha realizado la petición y le
autoriza el uso del bus por orden de prioridad, según los
criterios con los que se haya programado el controlador.
Tiene además la capacidad de enviar órdenes a todos los
dispositivos conectados al bus, modificando el estado
interno de estos.
1.2.7 CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
Las siguientes especificaciones0 se definen para
sistemas de interfaz que son usados en ambientes donde:
1.- La distancia física entre dispositivos es corta.
2.- El ruido eléctrico es relativamente bajo*
Las especificaciones eléctricas están basadas en el
uso de tecnología TTL en lógica negativa. La relación
entre los estados lógicos de los mensajes y los niveles
eléctricos presentes en las líneas de señal se indican en
la Tabla 1.5:
e IEEE-488 STANDARD DIGITAL INTERFACE FOR PROGRAMMABLEINSTRUMENTARON, IEEE, pg. 17
48
ESTADO
0
1
NIVEL
Corresponde allamado estado
Corresponde allamado estado
+2.0Valto
+0.8Vbajo
TABLA 1.5 Niveles Eléctricos de los Estados Lógicos
Deben usarse drivers de colector abierto para manejar
las lineas de señal SRQ, NRFD y NDAC y drivers de colector
abierto o drivers tres estados para manejar las lineas de
señal DI01-8, DAV? IFC, ATN, REN y EOI. Con una excepción:
DI01-8 deben usar drivers de colector abierto para
aplicaciones de búsqueda en paralelo. Los drivers tres
estados son usados donde se requiere operación a alta
velocidad.
Las especificaciones para los drivers tres estados
son las siguientes:
estado bajo:
estado alto:
voltaje de salida (drivers tres
estados o colector abierto) < +0.5V
en +48mA de corriente.
voltaj e de salida (tres estados)
>+2.4V en 5.2mA
Y debe ser capas de absorver 48mA de corriente continua-
49
mente.
Requerimientos del receptor: Las especificaciones para el
receptor con inmunidad al ruido nominal deben ser las si-
guientes :
estado bajo: voltaje de entrada < +0.8V
estado alto: voltaje de entrada > +2.0V
Requerimientos de carga: Cada una de las lineas de señal
(esté o no conectada) debe terminar dentro del dispositivo
con una carga resistiva cuyo propósito principal es
establecer un voltaje de estado cuando todos los drivers
de una linea están en alta impedancia y mantener una
impedancia de dispositivo uniforme en la linea para
proveer inmunidad al ruido.
Confjguración de un circuito típico: La Figura i.20
muestra la configuración de un circuito típico para una
línea de señal de entrada/salida.
Cada una de las líneas de señal DAV, NRFD, NDAC, IFC,
ATN, EOIj REN y SRQ deben ser entorchadas con su tierra
lógica correspondiente, o aisladas usando un esquema
equivalente para minimizar el ruido de cross talk.
50
B U S
DISPOSITIVO,—ovcc
SRLi
T -RL2
RECEPTOR
I_L
TRPNSrtTSOR
FIGURA 1.20 Impedancia Terminal de las Líneas del Bus.
1.2.8 TEMPORIZACION PARA LA TRANSICIÓN DE ESTADOS
Para asegurar la máxima compatibilidad entre los
dispositivos interconectados la norma IEEE-488 especifica
la relación de tiempo entre las señales criticas de
entrada y salida en los dispositivos. La Tabla 1,6 indica
los valores definidos y su descripción6. Los valores de
tiempo TI, T6, T7, T8 y T9 indican el retardo de
propagación normal permitido en los enlaces de transmisión
y en los circuitos de retardo.dentro del dispositivo.
6 IEEE-48S STANDARD DIGITAL INTERFACE FOR PROGRAMMABLEINSTRUMENTATION, IEEE, pg. 52
51
TIEMPO
TI
t2
T3
t4
t5
T6
T7
T8 .
T9
FUNCIÓN A LAQUE SE APLICA
SH
SH3AH,T,L
AH
T , L , 3 C y RL
PP
C
C
C
C
DESCRIPCIÓN
Tiempo de seteo demensajes multilínea
Respuesta a ATN
Tiempo de aceptaciónmensaj es de. interf as
Respuesta a IFC o RENfalsos
Respuesta a ATN y EOI
Tiemp.o de ejecuciónbúsqueda en paralelo
Retardo para que ellocutor vea ATN
Longitud de IFC y RENfalsos
Retardo para EOI .
VALOR
> 2 s
< 200ns
> 0
< 100 s
< 200ns
> 2 s
> SOOns
> 100 s
> 1.5 s
TABLA 1.6 Relaciones de Tiempo para las Señales de
Entrada/Salida
1.2.9 TIPOS DE MENSAJES
La comunicación entre elementos interconectados al
bus se lleva a cabo enviando mensajes a través del sistema
de interfaz. En el IEEE-488 existen dos tipos de mensajes:
a) mensajes dependientes del dispositivo y b) mensajes de
interfas7.
7- IEEE-48S STANDARD DIGITAL INTERFACE FOR PROGRAMMABLEINSTROMENTATION, IEEE, pg. 55
52
a>.) Mensajes dependientes del dispositivo ._ Contienen
información especifica de los dispositivos tales como
instrucciones de programación, resultados de mediciones,
estado de la máquina, archivos de datos, etc.
Después de que un locutor y uno o más oyentes han
sido direccionados por medio de los mensajes de interfas,
cualquier código conocido comúnmente, como BCD, binario, o
alfanumérico puede ser usado.
Los códigos alfanuméricos (código ISO) son preferidos
para comunicación de los mensajes dependientes de los
dispositivos donde sea posible. El bit 1 al 7 del código
ISO corresponden a DI01 - D107 (Ver Anexo B).
Cuándo otros códigos son usados (por ejemplo el
binario) el bit más significativo debe ser puesto en la
linea DIOS. El código especifico as los mensaj es
dependientes del dispositivo no ha sido especificado por
esta norma.
b) Mensajes de la interfajz.— Son mensajes que manejan el
bus, realizan funciones como: inicialización el bus,
direccionamiento y desactivación de los dispositivos,
programación local o remota, etc. Se emplea el código ISO
para su codificación.
53
Para diterenciar los mensajes de interfas de los men-
sajes dependientes del dispositivo se utiliza la linea
ATN. Cuando la linea ATN está activada se envían o reciben
mensajes de interfas. En cambio cuando la línea ATN está
desactivada se intercambian mensajes dependientes del
dispositivo.
1.2.10 TRANSFERENCIA Y CODIFICACIÓN DE MENSAJES REMOTOS
Los mensajes remotos que pueden ser transmitidos por
el bus se indican en la Tabla 1.7:s
TABLA 1.7 Listado de Mensajes Remotos
SIMB. NOMBRE DEL MENSAJE
ACG Grupo de órdenesselectivas
ATN AtenciónDAB Byte de datosDAC Dato aceptadoDAV Dato válidoDCL Limpiar dispos.END FinEOS Fin de cadenaGET Disparo de grupoGTL Pasar a localIDY IdentificaciónIFC Limpiar ÍnterfasLLO Bloqueo local
LINEAS DB DATOS1 2 3 4 5 6 7 8
LINEAS DEL BUSD N N A E S I RA R D T O R F EV F A N I Q C N
X O X X X X X X X X X X X X X X
XDX
X
X
X
EX
X
X
X
X
X
DX
X
0X
E00X
X
0
X
DX
X
0X
E00X
X
0
X
DX
X
1X
E00X
X
1
X
DX
X
0X
E10X
X
0
X
DXX
1X
E00X
X
0
X
DX
X
0X
E00X
X
0
X
DX
X0X
E01XX
1
X
X
X
1X
X
XX
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
XXxXX
X
X
X
0X
X
X
XX
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
1X
X
1X
X
X
X
1XX
X
1X
X
X
X
X
X
XX
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
XX
X
X
1X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
e IEEE-488 STANDARD DIGITALINSTRÜMENTATION, IEEE., pgs . 50 , 51
INTERFACE FOR PROGRAMMABLE
54
LAG Grupo de direcc.d e oyente x O l x x x x x x x x x x x x x
MLA M i dirección d e x O l L L L L L x x x x x x x xoyente 5 4 3 2 1
MTA Mi dirección de x 1 O T T T T T x x x x x x x xlocutor 5 4 3 2 1
MSA M i dirección x l l S S S S S x x x x x x x xsecundaria . 5 4 3 2 1
NUL Byte nulo 0 0 0 0 0 0 0 0 x x x x x x x xOSA Otra dirección (OSA-SCG^ MSA)
secundaria 'OTA Otra dirección de (OTA=TAG *MTA)
locutorPCG Grupo de órdenes (PCG=ACG v UCG v LAG v TAG)
primariasPPG Montar encuesta x 0 0 0 0 1 0 1 x x x x x x x x
paraleloP P E Validar encuesta x O O O O l O l x x x x x x x x
paraleloP P D Invalidar encuesta x l l l D D D D x x x x x x x x
paralelo 4 3 2 1PPR1 Respuesta a x x x x x x x 1 x x x x x x x x
encuesta paralelolPPR2 Respuesta a x x x x x x 1 x x x x x x x x x
encuesta paralelo2PPR3 Respuesta a x x x x x 1 x x x x x x x x x x
encuesta paralelosPPR4 Respuesta a x x x x l x x x x x x x x x x x
encuesta paralelo4PPR5 Respuesta a x x x l x x x x x x x x x x x x
encuesta paralelosPPR6 Respuesta a x x l x x x x x x x x x x x x x
encuesta paralelosPPR7 Respuesta a x l x x x x x x x x x x x x x x
encuesta paralelo?PPR8 Respuesta a I x x x x x x x x x x x x x x x
encuesta paralelosPPU Desmontar encuesta x O O l O l O l x x x x x x x x
paraleloR E N Validar control x x x x x x x x x x x x x x x l
remotoR F D Listo para dato x x x x x x x x x O x x x x x xRQS Servicio pedido x l x x x x x x x x x x x x x xS C G Grupo d e órdenes x l l x x x x x x x x x x x x x
secundariasS D C Limpiar dispos. x O O O O l O O x x x x x x x x
seleccionadoSPD Fin de encuesta x O O l l O O l x x- x x x x x x
serieSRQ Pedido d e servicio x x x x x x x x x x x x x l x xS T B Byte d e estado S x S S S S S S x x x x x x x x
55
T C T Tome e l control x O O O l O O l x x x x x x x xTAG Direcc. d e locutor x l O x x x x x x x x x x x x xUCG Orden universal' x "O O 1 x x x x x x x x x x x xUNL No oír x 0 1 1 1 1 1 1 x x x x x x x xUNT N o hablar x l O l l l l l x x x x x x x x
Cada mensaje remoto se envía a través de una o más
lineas de señal. Existen dos clases de mensajes remotos:
mensajes unilínea y mensajes multilínea.
Los mensajes enviados como el estado lógico de una
linea de señal son llamados mensajes unilínea por ejemplo
ATN. Y los mensajes enviados como una combinación lógica
de estados de dos o más lineas son llamados mensajes
multilínea por ejemplo DCL. Este tipo de mensajes pueden
ser definidos como un combinación lógica AND, OR o NOT de
otros mensajes por ejemplo OTA.
FINALIZACIÓN DE LA COMUNICACIÓN:
Un tipo especial de mensaje es el que indica la
finalización de la transferencia de una cadena de datos.
La IEEE-488 define dos métodos de identificación del
último byte de una cadena.
a) MENSAJE END.- En este método, el locutor activa la
señal. EOI (End o Identify) simultáneamente con la
transmisión del último byte de la cadena de datos. Por
56
diseño, el oyente debe dejar de leer cuando detecta un
byte acompañado por EOI, prescindiendo del valor del byte.
b) CARÁCTER DE FIN DE SECUENCIA.- En este caso, el locutor
usa un carácter especial al final de su cadena de datos.
Por previo arreglo el oyente deja de recibir datos cuando
lo detecta. Un carácter ASCII de 7 bits o un byte binario
de 8 bits puede usarse como carácter de fin de secuencia
(forma ISO o ASCII).
También es posible usar una combinación de los dos
métodos; pero lo importante es configurar adecuadamente al
locutor y al oyente para evitar errores al finalizar la
comunicación.
1.2.11 VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA DE MENSAJES
Debido a que los intercambios que se realizan son
asincrónicos no todos los dispositivos aceptan los datos a
la misma velocidad, por lo tanto la velocidad de
transmisión es fijada por el dispositivo más lento. Para
determinar la velocidad a la cual el dispositivo
transmitirá los mensajes, deben considerarse las si-
guientes recomendaciones de la norma6:
s IEEE-488 STANDARD DIGITAL INTERFACE FOR PROGRAMMABLEINSTRUMENTARON, IEEE, pg. 59
a) El bus de ínterfas operará en distancias de hasta 20
metros, a un máximo de 250.000 bytes/s, con un equivalente
normalizado de carga por cada 2 metros de cable "usando
drivers de colector abierto de 48mA,
b) El bus de interfas también operará en distancias de
hasta 20 metros a un máximo de 500.000 bytes/s, con una
carga equivalente normalizada por cada 2 metros usando
drivers tres estados de 48mA.
c) Operación a alta velocidad: Para conseguir en un
sistema la máxima velocidad posible de transferencia de
datos (nominalmente de hasta 1 Mbyte/s), deben observarse
las siguientes condiciones:
(1) Todos los dispositivos que van a hablar a altas
velocidades deben usar un valor mínimo de TI de
350ns.
(2) Todos los dispositivos que van a operar a altas
velocidades deben usar drivers tres estados de 48 mA.
(3) La capacitancia del dispositivo en cada línea
(excepto REN e IFC) debe ser menor que 50pF por cada
carga resistiva equivalente en el sistema.
(4) Todos los equipos en el sistema deben estar encendi-
dos.
(5) Los cables de interconexión deben ser tan cortos como
58
sea posible hasta un máximo de 15 metros de longitud
total por sistema con al menos una carga equivalente
por cada metro de cable.
1.2.12 DIRECCIONAMIKNTO
Todo dispositivo conectado al IEEE-488 debe tener al
menos una dirección por la cual el controlador activo del
bus pueda configurarlo para hablar, o ir o enviar su
estado. El sistema permite 31 direcciones primarias y otro
tanto de direcciones secundarias.
A todos los dispositivos se les debe asignar una
dirección primaria en el rango de OOH a 1EH. La dirección
listen se forma sumando 20H a la dirección primaria y la
dirección talk se forma sumando 40h a la dirección
primaria.
Cada dispositivo debe disponer de un juego de cinco
dipswitches para ingresar por medio de estos la dirección
del dispositivo, adicionalmente deben haber dos
dipswitches más para seleccionar los modos "oyente
solamente" y "locutor solamente".
El controlador activo es el encargado de direccionar
los dispositivos enviando los comandos de
59
direccionamiento. El byte que emite puede tener algunos o
todos los siguientes elementos:
Un bit de paridad (P)
- Un código de dos bits que define el modo
- Cinco bits de dirección
El código de dos bits es el siguiente:
01 indica una dirección primaria de oyente
10 indica una dirección primaria de locutor
11 indica una dirección secundaria
00 indica un comando del bus
Los dispositivos conectado al bus detectan por los
bits 6 y 7 de los datos que tipo de mensaje de dirección
ha enviado el controlador. La dirección propiamente dicha
la constituyen los bits del 1 al 5 de los datos.
En el IEEE-488 existen tres tipos de direccionamiento
talk only/listen only (Ton/Lon), primario y secundario,
Ton/Lon es un método donde la habilidad de la
interfas IEEE-488 para hablar u oír está determinada por
el dispositivo y no por el controlador IEEE-488. Con este
método funciones fijas pueden asignarse fácilmente en
sistemas simples donde no es necesaria un controlador.
60
Esto es conveniente para ciertas aplicaciones.
En cambio cuando es necesaria una reasignación el
controlador direcciona los dispositivos mediante tres
comandos: MTA (My Talk Address), MLA (My Listen Address),
y MSA (My Secondary Address). La dilección del dispositivo
se envía por medio de un comando. El dispositivo cuya
dirección es igual a la enviada en el comando se habilita.
Cuando el controlador envía al bus una dirección de
locutor, el dispositivo al que corresponde esa dirección
queda seleccionado como locutor para futuras
comunicaciones a través del bus. En cambio el dispositivo
que estaba actuando como locutor al detectar esa dirección
deja de actuar como tal. Por lo tanto un mismo mensaje de
dirección de locutor es interpretado de dos formas distin-
tas: por el dispositivo que actuaba de locutor como OTA
(Otra dirección de locutor) y por el dueño de la dirección
transmitida como MTA (Mi dirección de locutor).
En el direccionamiento primario, un dispositivo está
habilitado para hablar u oír recibiendo el mensaje MTA o
MIíA respectivamenté. El direccionamiento secundario
extiende el campo de dirección de 5 a 10 bits, permitiendo
un byte adicional. El byte adicional es enviado mediante
el mensaje MSA. El direccionamiento secundario se usa para
61
separar lógicamente los dispositivos en varios subgrupos y
se aplica solamente a los dispositivos cuya dirección
primaria los precedió inmediatamente, en caso contrario se
toma como el mensaje OSA (Otra Dirección Secundaria). El
controlador puede enviar una dirección primaria y a
continuación una serie de direcciones secundarias,
seleccionando de esta forma a varios dispositivos.
1.2.13 PETICIÓN DE SERVICIO DEL BUS
La norma IEEE-488 dispone de dos métodos para que el
controlador pueda dar servicio a los dispositivos
conectados al bus: la búsqueda en serie y la búsqueda en
paralelo.
1.- BÚSQUEDA EN SERIE
Cuando el controlador realiza una búsqueda en serie7
cada dispositivo devuelve al controlador un byte de estado
indicando en el sexto bit si requiere o no servicio. La
norma define únicamente el bit de petición de servicio,
por lo que los siete bits restantes son definidos por el
•usuario, y se usan para indicar qué tipo de servicio se
requiere.
Si el dispositivo necesita servicio activa la linea
64
datos de estado desde múltiples dispositivos al mismo
tiempo, en tanto que en la búsqueda en serie se
recoge secuencialmente el estado de cada dispositivo.
En el desarrollo de la búsqueda en paralelo se
produce la siguiente secuencia de mensajes:
1) Se selecciona los ocho dispositivos que deben respon-
der a la búsqueda en paralelo. Para esto el controlador
direcciona a los dispositivos y les envía el comando PPG
(Parallel Poli Configure), y la configuración del bit
asignado a cada dispositivo con el comando PPCi.
2) Se realiza la búsqueda, preguntando a los ocho dis-
positivos su estado. El controlador activa simultáneamente
las líneas ATN y EOI (mensaje IDY). Los dispositivos
seleccionados responden a la pregunta al mismo tiempo, en
el bit asignado del byte de datos.
El controlador interpreta el mensaje y da servicio de
acuerdo a la prioridad de cada dispositivo.
3) Si se quiere cambiar alguno de los dispositivos
seleccionados se utiliza el comando PPD. Y para acabar la
búsqueda en paralelo se envía el comando PPU (Parallel
Poli Unconfigure).
65
1.2.14 DIALOGO
La transferencia de datos se realiza a través de las
lineas DIOi. Todo el bus puede ser visualizado como un
enlace simple de comunicación entre un locutor y al menos
un oyente como se indica en la Figura 1.21.
!
MUL O C U T O R
HRFD
KMC
LINZfiS DE CñTOS
h
s
DAUO* ENTE
HSFD
HDAC
iGPIB
FIGURA 1.21 Enlace de Comunicación Simple IEKE-488.
Para comunicarse el locutor debe dar a conocer al
oyente cuándo el dato está disponible en el bus y el
oyente debe reconocer este hecho. Además deberán estar de
acuerdo en <iue elemento activará las lineas de control.
Las tres líneas de control que hacen la
sincronización entre el emisor y el receptor son DAV, NRFD
y NDAC.
La linea DAV corresponde al locutor, e identifica un
dato válido. Las dos líneas restantes NRFD y NDAC
66
corresponden a los oyentes. Los oyentes usan NRFD para
indicar si están listos o no para aceptar el dato. Los
oyentes usan NDAC para indicar que han recibido y aceptado
el dato.
El controlador inicializa al sistema enviando el
mensaje IFC (Interface Clear) para luego direccionar a los
dispositivos que intervendrán en el diálogo.
El diagrama de tiempo de la Figura 1.22 ilustra el
proceso del diálogo.
DIOl-9. /^CATO 1
2 5
HRFD 1 ,- ;
4,','í
DflTO 2
Todos limto»7 :777¡rT
. l.1. '. '/ I NinjLno lisio
Tocios aceptan
acspts
FIGURA 1.22 Diagrama de Tiempo de las Señales de
Hand.shake
Asumiendo que la información de direccionamiento ya
ha sido transferida por el bus. Oyente y locutor saben ya
que han sido seleccionados.
67
El oyente sube la línea NRFD © (en la Figura 1.22)
cuando está listo para aceptar el dato que el locutor le
enviará por el bus. El locutor pone entonces el dato en
las lineas DIO del IEEE-488. Después de dejar el
suficiente tiempo para que el dato se establezca en las
lineas, el locutor baja su línea DAV (g) indicando que el
dato está disponible.
Al reconocer el nivel bajo en DAV los oyentes
contestan poniendo un bajo en NRFD (§) para indicar que no
están listos para aceptar otro dato. Una vez que los
oyentes almacenan el dato en el buffer interno, alzan la
línea NDAC ©indicando que el dato ha sido aceptado.
El locutor reconoce que la línea NDAC está en alto y
baja la línea DAV ©para indicar que el dato en el bus ya
no es válido. Cuando el oyente detecta que la línea DAV
está en alto, nuevamente baja NDAC© reconociendo que el
dato se está retirando del bus. El oyente pone entonces
NRFD a alto (?) indicando que está listo para que el próximo
byte de datos se envíe por el bus.
La secuencia se completa de esta, manera. El oyente
espera por el próximo dato y el locutor procesa el próximo
dato antes de ponerlo en el bus. Esta secuencia es la
esencia de toda comunicación a través del bus.
68
Cuando hay más de dos oyentes cada dispositivo
participa en el mismo ciclo de handshake. La principal
diferencia está en que cada paso del ciclo de handshake no
se completa hasta que todos los dispositivos acaben el
proceso.
El mensaje RFD no lo ve el locutor hasta que todos
los oyentes están listos para datos, y el mensaje DAC no
es visto por el locutor hasta gue el último oyente ha
aceptado el dato,
Debido a la estructura del bus y al uso de drivers de
colector abierto las líneas NRFD y NDAC, forman una
función lógica AND (wired OR).
El diagrama de flujo de la Figura 1.23 indica los
pasos que siguen el locutor y el oyente para realizar la
transferencia de datos en el bus IEEE-48S de una" manera
similar a la explicada con el diagrama de tiempo de la
Figura 1.22.
FUENTE (SH)/• '
I N I C I O
PONGA DftV EHALTO
PONGA LOS DATOSEN LAS LINEAS
PASA A ALTO SOLO
PQHGft DAV ENBfiJO
CUANDO TODOS LOS RX ESTAH LISIOS
LOS DATOS SON VALIDOS V
PUEDEN SER ACEPTADOS
RECEPTOS (AH)^ •INICIO
NO /LISTOSA ACEPTARDATOS?
NDAC NO REGRESA fi BAJO HASTA QUE
TODOS LOS RX ACEPTEN LOS DATOS
ACEPTADO UN B'nEDE DATOS
PONGA NRFD EHBAJO
PONGA NDAC EHALTO
DESPUÉS DE ESTE TiEhPO
LOS DATOS VA NO SOH VALIDOS
69
FIGURA 1.23 Procedimiento del Diálogo.
70
1.3 DEFINICIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA
Las características que se tuvieron en cuenta en el
diseño para cada una de las interfaces se indican en este
apartado. Como se vio en los apartados anteriores, cada
una de las normas tiene diversas características que
pueden ser implementadas en el diseño; sin embargo, no
todas esas características se tomaron en cuenta en el
diseno del sistema y para cada interfaz se definieron las
características que se debía cumplir,
INTERFAZ EIA-RS232C
La Ínterfas SIA-RS232C, permite una comunicación
sincrónica o asincrónica, con diversas formas de conexión
que ya fueron explicadas, en el diseño sin embargo, se
escogió únicamente la comunicación asincrónica, con ocho
bits de datos, un bit de parada y sin paridad.
Debido al amplio uso de la conexión nuil modem se
escogió ese tipo de conexión en el diseño de la parte de
la interfaz serial del sistema.
- En cuanto al ritmo binario, el sistema puede
comunicarse a 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 600, 300 y
150 bits/s, este ritmo binario será detectado
71
automáticamente por el sistema mediante software.
INTERFAZ IEEE-488
Para la interfaz IEEE-488, el sistema tiene las
capacidades de controlador, locutor; oyente, puede
realizar y responder a los comandos SDC3 DT3 REN, LOC y a
las búsquedas en paralelo y en serie.
Como se vio en el apartado .1-2 la interfaz paralela
es conocida con diversos nombres; sin embargo, en la
presente Tesis, solamente se le designará con el nombre de
norma o interfaz IEEE-488.
ISCCE
11 enrío: i
DEL
2.1. INTRODUCCIÓN
El sistema de conversión de interfaces serie -
paralelo se diseñó para permitir la interconexión de
dispositivos compatibles con la norma IEEE-488 con
dispositivos compatibles con la norma EIA-RS232C.
El sistema manejado por un computador personal a
través de una interfas EIA-RS232C puede controlar disposi-
tivos con salida IEEE-488 trabajando en ese caso como
ccntrolador del bus, ya que están implementadas todas las
funciones de control del ISEE-488. Puede también conectar
equipo con interfaz EIA-RS232C a un controlador IEEE-488
funcionando en ese caso como un dispositivo direccionabla
a través del bus o como un dispositivo "locutor solamente"
u "oyente solamente" en un sistema sin controlador.
Antes de iniciar la comunicación es necesario deter-
minar si el sistema va o no a trabajar como el controlador
del bus seleccionando esa función a través de un switch
externo incluido en el equipo,
73
Cuando el sistema no va a realizar las funciones de
controlador del bus, el usuario debe seleccionar
adicionalmente la dirección IEEE-488 primaria del
dispositivo por la cual podrá ser direccionado por el
controlador del bus o en otro caso su funcionamiento como
"oyente solamente" o "locutor solamente" por medio de dip-
switchs incluidos en el equipo.
Básicamente el sistema consta de tres bloques prin-
cipales que son: a) el bloque EIA-RS232C, b) el bloque
IEEE-488 y c) el bloque de control. Como se ilustra en la
Figura 2.1.
H í
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23 S2 j
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i¡Ii
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1, ,.,.. .
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Co n t JTO 1 i
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1 o ce u e p '
EE-488 ¡y SK /
_ ]
I
E
E
E
43
FIGURA 2.1 Partes principales del sistema de conversión
74
Las funciones que realizan cada uno de los bloques se
indican brevemente a continuación:
BLOQUE EIA-RS232C
El bloque EIA-RS232C tiene 'la función básica de
convertir los niveles de voltaje del microcontrolador
Í8751H (+5V) a los niveles de voltaje de la interfaa EIA-
RS232C (± 9V)? tanto en las señales de entrada como para
las señales de salida del microcontrolador.
BLOQUE IEEE-488
El bloque IEEE-488 permite implementar las funciones
definidas en la norma IEEE-488, el protocolo de comunica-
ción del bus IEEE-488 y la interfaz eléctrica con dicho
bus. De manera que el sistema pueda funcionar como el
controlador del bus o como un dispositivo controlado a
través del bus.
BLOQUE DE CONTROL
SI bloque de control es la parte central del sistema,
que se encarga de programar -la operación del sistema,
controlar su funcionamiento y realizar la comunicación de
datos entre el bloque EIA-RS232C y el bloque IEEE-488.
75
2.2 DIAGRAMA DE BLOQUES GENERAL DEL SISTEMA
La Figura 2.2 es un diagrama de bloques detallado de
la estructura del sistema de conversión. Las característi-
cas generales de cada elemento constitutivo del diagrama
de bloques del sistema se detallan brevemente a continua-
ción:
C_I. Í8293
El Í8293 contiene los transceivers bidirecionales que
permiten realisar la interfas eléctrica del bus 1EEE-488
de manera que se cumplen las especificaciones eléctricas
de la norma IEEE-488 y adicionalmente puede conectarse a
los circuitos integrados Í8291A e Í8292.
C.I. Í8291A
Este circuito integrado realiza las funciones de la
norma IEES-488 que no tienen que ver con el control del
bus y maneja la transferencia de mensajes entre el
microcontrolador Í8751H y el bus IEEE-488.
C.I. ±8292
SI circuito integrado Í8292 realiza las funciones de
control del bus "IEEE-488, de modo que se puede implementar
•un sistema controlador con un C.I.18292 para las funciones
de control, un C.I. Í8291A para la transferencia de
76
mensajes y dos C.I.18293 para establecer las característi-
cas eléctricas que cumple totalmente la norma IEEE-488.
C.I. Í8751H
Es la parte más importante del bloque de control y
todo el sistema funciona en base al programa escrito para
el microcontrolador, configura la operación de los demás
circuitos integrados y controla la transferencia de
mensajes de un bloque a otro.
C.I. 74LS373
Puesto que el microcontrolador Í8751H tiene mul-
tiplexados los buses de dirección y de datos en tiempo, el
circuito integrado 74LS373 realisa la separación del bus
de direcciones y de datos por medio de este laten externo,
controlado por señales provenientes del microcontrolador
Í8751H.
C.I. MAX232
El circuito integrado MAX232 se encarga de recibir
los datos de la interfaz EIA-RS232C en niveles de voltaje
de ± 9V y los envía en niveles TIL al microcontrolador. De
igual manera recibe los datos del microcontrolador en
niveles TTL y los envía convertidos en niveles EIA-RS232C.
77
C O H E C T O H I E EE-4-8 8
8 2 9 3
IBANSCEIVERGPIB
M0D0
3
8 2 9 i f l
MLKEMISIEHERGPIB
frl j
i mJrcim i
8751
HICBOCONIMAMR
M A X
2 3 2
8293
• TRANSCENDÍGPIB
H0 'D '0
2
8 2 9 2
CONIMLLLER
BUS DE DIRECCIONES
7
BUS DE 0ñTOS
i C O H É C T O R E I A — R S 2 3 2
BLOQUE
IEEE-488
BLOQUE DE
CONTROL
BLOQUE
EIñ-HS232C
FIGURA 2.2 Diagrama de Bloques General del Sistema
78
2.3 DESCRIPCIÓN Y DISEEÍO DE LOS BLOQUES INDIVIDUALES
2.3.1 BLOQUE EIA-RS232C
La función principal del bloque consiste en adaptar
los niveles de voltaje de la interfas EIA-RS232C (± 9V) a
los niveles TTL (5V) que usa el microcontrolador, tanto
para las señales de entrada como para las señales de
salida. Utilizando el circuito integrado MAX232.
El circuito integrado MAX232 que se indica en la
Figura 2.3 consta de dos transmisores y dos receptores del
bus serial de la norma EIA-RS232C. Y permite generar los
voltajes de la Ínter fas serial (± 9V) a través de
capacitores externos con una sola fuente de alimentación
de 5V. Esta característica es bastante útil en el diseño,
porque el sistema total necesita solamente una fuente.
1C1+_£*3CÍ-
VCC
GND
4C2+ T10U714RÍIN
5C2- R10LTT12T1INT2IN
:IN R20UT 3
Ü.
13
11mMAXE32
FIGURA 2.3 Circuito Integrado MAX232
79
Los capacitores externos necesarios para el fun-
cionamiento del circuito integrado MAX232 son los siguien-
tes :
1) Entre Vcc y GND un capacitor de 10uF (Co).
2) Entre C1+ y Cl- un capacitor de 4.7uF a 6.w (Ci).
3) Entre C24- y C2- un capacitor de 4.7uF a 10V (Cs) .
4) Entre V- y GND un capacitor de lOuF a 6.3V (Ca).
5) Entre V+ y Vcc un capacitor de 10uF a 10V (C-O
Debido a la amplia utilización de las conexiones de
tres lineas o Nuil Modem; en el diseño del bloque EIA-
RS232C solamente se utilizaron en la comunicación las
señales TXD (pin 2), RXD (pin 3) y GND (pin 7), prescin-
diendo de las demás señales de control y de sincronismo
que incluye la interfas por lo tanto no es necesario más
que un circuito integrado MAX232 para cumplir con todas
las conexiones.
Estas conexiones se ilustran en la Fig. 2.4.
80
Ci 1CI+2V+3C1-
f)5C2-5ÍV- TIIN
n7T20UT T2INBR2IN
MPX232
R20U7_§.
FIGURA 2,4 Conexiones del bloque EIA-RS232C
2.3,2 BLOQUE IEEE-488
Este bloque implementa la interfaa IEEE-488 como se
define en la norma. Realiza el protocolo de comunicación,
las funciones de interfaa y provee la interfas eléctrica
del sistema con el bus IEEE-488? de manera que se cumplen
todas las especificaciones eléctricas.
Tiene dos modos de operación gue pueden elegirse
mediante un switch externo: a) Como un dispositivo direc-
cionable a través del bus o b) Como el controlador del
bus. En el último caso tiene capacidad para realisar todas
las funciones de control y transferencia de información.
El bloque consta de un circuito integrado Í8292
81
(IEEE-488 Controller), un circuito integrado Í8291A (IEEE-
48-Talker/Listener), dos circuitos integrados Í8293 (IEEE-
488 Transceivers) y el microcóntrolador Í8751H.
Í8291A (IEEE-488 TALKER/LISTENER)
Realiza las funciones no controladoras de la norma
IEEE-488 y maneja la comunicación entre el
microcóntrolador Í8751H y el bus IEEE-488.
Puede decodificar la información de entrada distin-
guiendo entre comandos y datos, por medio del estado de la
línea ATN. Si llega una dirección la verifica y reconoce
cuando ha sido direccionado para oír o hablar. El circuito
integrado Í8291A se presenta en la Figura 2.5.
LOCUTOR/OYENTE CPIB
DODI02D3D4DSD6D7
RS0RS1RS2
INTCLK
SRORE56T RENDflEQ IFCDOCK TRCG
DI01oíosOIO3DI04DIOSDI08DIO7Dice
V&T/RiATNEOI
8291
FIGURA 2.5 Circ-uito Integrado Í8291A
82
Sus características principales son:
- Compatibilidad con las familias de los microcontrola-
dores Í804S/49, Í8051, Í8080/85 e ÍS086/88:
Velocidad de transferencia de datos programable.
- Funciones: Handshake Fuente (SH), Handshake Aceptor
(AH), Locutor (T), Locutor Extendido (TE), Oyente
(L), Oyente Extendido (LE), Petición de servicio
(SRQ), Remoto/Local (RL), Búsqueda en serie , Búsque-
da en paralelo (PP2) , Limpiai^ dispositivo (DCL) .,
Disparar dispositivo (DT) incluidas en el circuito
integrado.
- Interrupciones seleccionables.
- Reconocimiento de la dirección en el circuito in-
tegrado .
- Direccionamiento y protocolo de handshake manejado
automáticamente,
- Características adicionales por software, como por
ejemplo responder a una búsqueda en paralelo.
Conecta directamente a transceivers externos no
invertidos,
- Provee tres modos de direccionamiento.
- Handshake en DMA para permitir transferencias sin la
intervención de el microcontrolador.
- Pin para salida de disparo.
Reconocimiento del mensaje EOS en el circuito in-
83
tegrado, lo gue facilita el manejo de transferencias
de bytes múltiples.
Tiene dieciséis registros, ocho para escritura y ocho
para lectura, de los cuales dos se utilizan en la transfe-
rencia de datos, los restantes registros controlan varias
características del circuito integrado y del bus e infor-
mación de estado.
Los registros son accesibles usando los pines de
selección de registros RSO, RS1., RS2 y los pines de
control CS, SE), WR de acuerdo a lo especificado en la
Tabla 2.1:
REGISTROS
Registros lectura
Registros escritura
Alta impedancia
CS
0
0
1
RD
0
1
X
WR
1
0
X
RSO
C
C
X
RS1
C
C
X
RS2
C
C
X
TABLA 2.1 Pines de selección de registros
Los pines RSO, RS1 y RS2 llevan la dirección del
registro seleccionado y el microcontrolador ÍS751H activa
las señales RD y WS para leer y escribir en el registro.
Los tres pines de selección de registros RSO, RS1 y
84
RS2 se conectan a las líneas AO, Al y A2 del
microcontrolador Í8751H previamente demultiplexadas a
través del circuito integrado 74LS373 evitando de esta
manera conflictos entre datos y direcciones y la linea de
control CS se conecta a la línea de dirección A4.
Los registros del Í8291A se indican en las Figuras
2.6 y 2.7.
D07 D06 DOS DO4 DOS D02 D01 DOO
REGISTRO DATA OUT
CPT APT GET END DEC ERR BO BI
REGISTRO INTSRRUPT ENABLE 1
0 0 DMAO DMA I SPC LLOC REMC ADSC
REGISTRO INTERRUPT ENABLE 2
S8 rs S6 S5 S4 S3 S2 SI
REGISTRO SERIAL POLL MODE
TO LO 0 0 0 0 ADM1 ADMO
FIGURA 2.6 Registros de Escritura del C.I. Í8291A
CNT2 CNT1 CNTO CM4 CM3 CM2 CM1 CMO
REGISTRO AUX MODE
ARS DT DL AD5 AD4 AD3 AD2 AD1
REGISTRO ADDRESS 0/1
SC7 EC6 ECS EC4 ECS EC2 EC1 ECO
REGISTRO EOS
FIGURA 2.6 Continuación
DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DIO
REGISTRO DATA IN
CPT APT GET END DEC ERR BO BI
REGISTRO INTERRUPT STATUS 1
INTi
SPAS LLO1REM SPC LLOC REMC - ADSC
REGISTRO INTERRUPT STATUS 2
S8 SRQS S6 S5 S4 S3 S2 SI
REGISTRO SERIAL POLL STATUS
85
FIGURA Registros de Lectura del C.I. Í8291A
ton Ion EOI LPAS TPAS LA TA MJMN
REGISTRO ADDRESS STATUS
CPT7 CPT6 CPT5 CPT4 CPT3 CPT2 CPT1 CPTO
REGISTRO COMMAND PASS TROUGH
INT DTO DLO AD50 AD40 AD30 AD20 ADÍO
REGISTRO ADDRESS O
X DT1 DL1 AD51 AD41 AD31 AD21 AD11
86
REGISTRO ADDRESS 1
FIGURA 2.7 Continuación
El control del circuito integrado Í8291A por parte
del microcontrolador se realiza leyendo y escribiendo a
los dieciséis registros del circuito integrado.
Para la transferencia de mensajes con el bus se
utilizan los registros DATA IN (lectura) y DATA OUT
(escritura). El primero permite ingresar datos desde el
IBEE-488 al microcontrolador o hacia memoria cuando el
Í8291A está recibiendo datos. El segundo en cambio permite
que el microcontrolador envié datos al bus.
87
Los Registros Interrupt Enable e Interrupt Status
permiten definir la manera en que el microcontrolador es-
tablecerá la comunicación con el Í8291A.
Cuando se requiere que la comunicación se establezca
mediante interrupciones, los bits de los Registros Inter-
rupt Enable 1 y 2 deben habilitarse previamente al inicio
de la comunicación. Los bits de los Registros Interrupt
Status 1 y 2 tienen su respectivo bit de habilitación en
los Registros Interrupt Enable 1 y 2.
Las condiciones que pueden generar interrupción se
indican en la Tabla 2.2:
Al ocurrir una interrupción el microcontrolador debe
leer lo's registros de estado para determinar qué condición
la produjo y realisar la rutina correspondiente. Los bits
activados se borran al leer el registro de estado respec-
tivo .
El pin de interrupción (11) del Í8291A normalmente se
activa en alto y se borra cuando el microcontrolador lee
el registro de estado. Pero puede ser configurado por
software para activarse en ba,jo como requiere el Í8751H
habilitando esta característica en el Í8291A.
CONDICIÓN
CPT
APT
GET
END
DEC
ERR
BO
BI '
SPC
LLOC
REMC
ADSC
DESCRIPCIÓN
Recibido comando indefinido
Pasar dirección secundaria
Ocurrió comando GET
Recibido mensaje EOI y/o EOS
Estado activo de Device Clear
Error no hay oyentes" activos
Espera byte de salida
Léase byte de entrada
Completa búsqueda serial
Cambio en estado del Local Lock
Cambio estado de Remoto/Local
Cambio en el direccionamiento
Nota: Todas las condiciones se activan con 1L.
TABLA 2.2 Condiciones que Producen Interrupciónf
en el 18291A,
Si no se requiere una comunicación mediante interrup-
ciones todos los bits que pueden producirlas deben
deshabilitarse y el microcontrolador deberá leer
secuencialmente los Registros Interrupt Status 1 y 2 para
determinar si uno o más bits están seteados y realizar la
rutina correspondiente.
El Í8291A puede operar en diversos modos de direc-
cionamiento que se eligen a través del Registro Address
89
Mode. El modo indican la manera en que el circuito
integrado será direccionado.
A través de los bits AD1 y AD2 se eligen cuatro modos
de operación:
MODO 1: Tiene dos direcciones primarias separadas, una
dirección de locutor/oyente mayor y una dirección de locu-
tor/oyente menor. En aplicaciones donde sólo una dirección
es necesaria se usa la dirección mayor y se deshabilita la
menor. Las direcciones se cargan en el Registro Address
0/1 una a continuación de la otra.
MODO 2: Este modo en cambio permite al usuario tener una
sola dirección locutor/oyente pero de dos bytes, es decir
una dirección primaria y una dirección secundaria. Ambas
direcciones deben recibirse para "habilitar al dispositivo.
Con este modo se consiguen las funciones de locutor
extendido y oyente extendido como se definen en la norma.
Las dos direcciones se cargan en el Registro Address 0/1.
MODO 3: Se parece al Modo 1, pero en este caso las dos
direcciones primarias tienen una dirección secundaria, que
necesita ser verificada por el microcontrolador.
Adicionalmente a esos cuatro modos de
90
direccionamiento el Í8291A puede programarse en los modos
TON (talk only) o LON (listen only) habilitados a través
de los bits TO y LO del Registro Address Mode.
En el modo TON el dispositivo puede operar como un
locutor en un sistema sin controlador y se lo usa también
cuando el Í8291A funciona con el Í8292 para enviar
comandos o datos al bus porque en ese caso no puede ser
direccionado a través del !EEE 488. En el modo LON el
dispositivo opera como un oyente en un sistema sin
controlador y también cuando funciona con el Í8292 para
recibir datos y estado del IEEE-488.
Otro registro del Í8291A es el Registro Command Pass
Through necesario para los comandos de la norma que el
Í8291A no reconoce. Y se lo usa también en sistemas que
emplean direccionamiento secundario, ya <aue en el modo 3
de direccionamiento la dirección secundaria debe pasarse
al microcontrolador para su verificación.
Un registro importante en el Í8291A es el Registro
Aux Mode. Con este registro es posible realizar las
siguientes funciones:
a) Cargar los registros auxiliares escondidos A y B.
b) Enviar comandos desde el microcontrolador al Í8291A.
91
c) Presetear un contador interno usado para generar el
retardo TI en la función Handshake Fuente, como la
define el IEEE-488.
Estas funciones se realizan en el circuito integrado
de acuerdo a la Tabla 2.3:
BITS CONTROL
000
001
100
101
Olí
BITS COMANDOS
occcc
ODDDD
DDDDD
DDDDD
USPsPzFl
FUNCIÓN
Ejecuta comando auxiliarccccCarga contador interno afrecuencia DDDD
Escribe al Registro Auxi-liar A comando DDDDD
Escribe al Registro Auxi-liar B comando DDDDD
Habilita o no la búsquedaen paralelo
TABLA 2.3 Funciones del Registro Aux Mode.
Registros Auxiliares:
El Í8751H tiene dos registros auxiliares escondidos
que habilitan algunas características del circuito in-
tegrado y a los que puede escribirse a través del Registro
Aux Mode
El Registro Auxiliar A permite habilitar caracterís-
92
ticas como: Setear el bit END en el Registro Interrupt
Status 1 cuando se ha recibido el carácter EOS en una lec-
tura, o activar la linea EOI cuando se envia el carácter
EOS en escritura, entre otras características.
SI Registro Auxiliar B permit'e características como:
habilitar el manejo por software de comandos indefinidos,
alta velocidad en transferencia de datos, permitir que el
pin 11 de interrupción se active en bajo, etc.
Comandos Auxiliares:
Los comandos auxiliares que el microcontrolador puede
enviar al Í8291A permiten entre otras cosas inicialisar al
circuito integrado, liberarlo del estado de reset, enviar
EOI con el último byte de datos, reconocer la dirección
secundaria en el Modo 3 de direccionamiento, etc.
Contador Interno:
Para cargar el contador interno debe enviarse un byte
de la forma 0010DDDD (binario), en donde DDDD puede ir de
0001 (1 MHz) a 1000 (8 MHz), de acuerdo a la frecuencia de
la señal conectada en el pin 3 (Clock). Dicha señal se usa
para determinar el tiempo de retardo permitido para que se
establezcan los datos en las líneas DIO, definido como TI.
93
DAV se activa TI segundos después de que se envió los
datos a las lineas DIO.
Consecuentemente TI es un factor importante en la
determinación de la velocidad de transferencia de datos
del 18291A hacia el IEEE-488. Cuando se usan transmisores
de colector abierto para la conexión al bus, TI se define
como 2us. Con los transmisores tres estados, el IEEE-488
permite la velocidad de transferencia más alta. Para el
diseño se escogió una frecuencia de 1 MHZ como reloj
externo por lo que se carga el contador interno con 21H.
FUNCIONAMIENTO:
Antes de operar normalmente el Í8291A debe ser
inicializado enviando una señal de reset al pin 4 (RST)7 o
escribiendo el comando Reset al Registro Aux Mode. Con lo
que en el circuito integrado se producen los siguientes
eventos:
- Se mantiene el mensaje local "pon" como está definido
en la norma hasta que el circuito integrado sea
liberado del estado de reset.
Los Registros Interrupt Status 1 y 2, Serial Poli
Mode y Auxiliares A y B, se borran.
Se borran el bit de búsqueda en paralelo y el bit EOI
94
en el Registro Address Status.
- El contador interno se inicializa a 8 MHz.
- Es enviado el mensaje local rdy.
En este estado el Í8291A puede ser programado por el
microcontrolador, escribiendo en sus registros las carac-
terísticas requeridas en el sistema. Como: habilitación de
interrupciones, dirección del dispositivo, caz^gar el
carácter EOS si es necesario 3 etc.
Para liberar al circuito integrado del estado de
reset el microcontrolador envía el comando Inmediate
Execute Pon al Registro Aux Mode.
Antes de escribir datos al bus, el microcontrolador
debe esperar que el bit BO en el Registro Interrupt Status
1 del Í8291A se setee. Esto sucede cuando ha sido
detectado el mensaje RFD lo que indica que debe enviarse
un dato al IEES-488, Se escribe el dato al Registro Data
Out del Í8291A, y este circuito integrado inicia y
completa el handshake mientras envía el dato al bus.
Cuando quiere leer un dato, el microcontrolador debe
esperar que el bit BI en el Registro Interrupt Status 1
del Í8291A se setee;, lo que indica que hay un dato
disponible en el Registro Data In, para que el Í8751 lo
95
lea. El mensaje RFD se mantiene falso mientras no se lee
el registro. El Í8291A completa automáticamente el
handshake.
Í8292 IEEE-488 CONTROLLER
El circuito integrado Í8292 (Fig.2.8) es un
microcontrolador Intel 8041A programado para realizar las
funciones de controlador IEEE-488 usado con un Í8291A y
dos Í8293. En este caso se comporta como un procesador
esclavo inteligente para el microcontrolador maestro. En
la Figura 2.9 se presenta el diagrama de bloques del
Í8Q41A, éste contiene procesador, memoria RAM, memoria ROM
(Conteniendo el programa controlador IEEE-488), lineas de
entrada/salida y un contador/temporizador. Y en la Figura
2.10 se presenta el Modelo de Programación del Í8041A.
CQfíTPq-fítXy GPIS
ceOÍDZ0304DGD6D7
RE8ETTdSPIcen:IHF1smcXI
X2
SROREN
IFCftTNO
EO12
XFO.CDC
O.THSYC
3232
FIGUEA 2.8 Circuito Integrado Í8292.
96
CIBCUITQ INTEGRADOÍ884ÍH
f TI
ÍU „ OJJ'. A U
1 i C.Á „ O1 A Oi i
i ¡ i i i! R BíTS I Í HESPÍA W$ i 1 ¡1EÍ10RIA'RAÍ1I U U i 1U j j Huí tu J t ¿ l i J t v l i í í • iiil !•» J I ¿I i i i i i i
I í L _^___ J LTIHEE/COUNTEE
i t i 1i i i }1 1 ! Í
i i !i i I
í t
| ENTRADA DATOS | SALIDA BATOS1 8 BITS 8 BITSí
A ! 1i \\i ¡ Í
i!ií
REGISTRO DEESTADO8 BITS
J - J J1 1 1 ii
i"
I/O
,
J
'*-, BUSH1N1ERNO
18 |LÍNEAS |
tif\
V
BlíS EXIEKHOFIGURA 2.9 Diagrama de Bloques del C.I. 8041A
Las capacidades del circuito integrado son las
siguientes:
Control e inicialiaación del bus a través del manejo
de la linea 1FC.
Atención a peticiones de servicio,
Envió del mensaje REN.
Protocolo corapleto de control de la transferencia.
Toma de control sincrónica para prevenir la destruc-
ción de cualquier transmisión de datos en progreso.
Envió de mensajes de interfas.
97
Toma y entrega de control del bus.
Búsquedas en paralelo.
MEMORIA DE DATOS MEMORIA DE PROGRAMAoo
32
24
87
0
USER RAM32 x 8
BANCO 1 DE REGISTROS3 x 8
Rl'
R(T
STACK0
RAM DEL USUARIO16 x 8
BANCO 0 DE REGISTROS8 x 8
Rl
RO
JL\J¿**~>
768767
512511
256955
1
0
PAGINA 3
PAGINA 2
PAGINA 1
PAGINA 0
ACUMULADOR
DBBIN
DBBOUT
CONTADOR
BANDERAS
FIGURA 2.10 Modelo de Programación del Í8041A
98
El contador interno se utiliza para funciones de
timeout o para contar los bytes de datos transferidos. La
RAM interna se usa como un banco de registros de propósito
especial. Aunque el 8041A tiene solamente dos registros de
lectura y uno de escritura, a través del firmware el Í8292
presenta seis registros de lectura y1 cinco de escritura.
Para accesar a los registros se utilizan las lineas
de control CS, RÍ) y WR y la linea de dirección AO de la
manera que se indica en la Tabla 2.4. La linea de
dirección AO se usa para seleccionar entre el bus de datos
y el Registro de Estado durante operaciones de lectura y
para distinguir entre datos y comandos en operaciones de
escritura.
REGISTROS
Registros lectura
Leer estado
Escribir comandos
Registros escritura
Deshabilitados
CS
0
0
0
0
1
RD
0
0
11X
WR
1
1
0
0
X
AO
0
10
1X
TABLA 2.4 Líneas de Selección del C.I. Í8292.
Las Figuras 2.11 y 2.12 presentan los registros
disponibles para lectura y escritura en el Í8292 respec-
tivamente. La linea de control CS fue conectada a la.linea
99
de dirección A5 del microcontroiador Í8751.
SYC ERR SRQ EV X IFCR IBF OBF
REGISTRO INTERRÜPT STATUS
X X USER X X TOUT3 TOUT2 TOUT1
REGISTRO ERROR FLAG
OSES CA X X SYCS IFCC REN SRQ
REGISTRO CONTROLLER STATUS
REN DAV EOI X SYC IFC ANTI SRQ
REGISTRO GPIB (BUS) STATUS
D D D D D D D D
REGISTRO EVENT COUNTER STATUS
D D D D D D D D
REGISTRO TIME OUT STATUS
FIGURA 2.11 Registros de Lectura del C.I. ÍS292.
100
1 SPI TCI SYC OBEI IBFI 0 SRQ
REGISTRO INTERRÜPT MASK
0 0 USER 0 0 TOUT3 TOUT2 TOUT1
1 1 1 1 OP c c c
REGISTRO COMMAND FIELD
D D D D D D D D
REGISTRO EVENT COUNTER
D D D D D D D D
REGISTRO TIME OUT
FIGURA 2.12 Registros de Escritura del C.I, ±8292.
Los Registro Interrupt Mask (IM) y Error Mask (EM),
pueden ser escritos directamente con la linea de dirección
AO igual a cero, el firmware del circuito integrado usa el
bit más significativo para diferenciar un registro de
otro.
En cambio para lectura el Registro Interrupt Status
101
es el único que puede; leerse directamente. Los restantes
registros se seleccionan a través de comandos del 18292
que se escriben en el Registro Command Field.
El 18292 puede realizar dos grupos de comandos que se
distinguen por el valor del bit OP en el Registro Command
Field y son: 1) los comandos de operación y 2) los
comandos utilitarios. Las dos clases de comandos se
escriben en el 18292 con la linea AO en alto.
1) CQMANTOS DE OPERACIÓN
Inician alguna acción en el bus de interfaz IEEE-
488. Usando estos comandos se realizan funciones de
control como búsqueda en paralelo, pasar y recibir el
control3 tomar el control y otras funciones del control
del sistema. Para estos comandos el bit OP es igual a 1L.
2) CÓMANLOS UTILITARIOS
Son utilizados para leer y escribir a los registros
del 18292 que no son accesibles directamente. Para
realisar esto, se escribe al Registro Command Field el
comando utilitario correspondiente, y a continuación se
escribe o lee la información en el registro del 18292
seleccionado. En este caso el bit OP es igual a OL.
102
El microcontrolador puede escribir comandos al buffer
del bus de datos tan pronto como el comando anterior ha
sido leído, comprobando el estado de la interrupción IBFI.
El microcontrolador no debe escribir al Í8292 mientras
IBFI esté en 1L porque la información se perderá.
El circuito integrado Í8292 tiene cuatro pines de
interrupción que son los siguientes:
IBFI Buffer de entrada vacío: usado para interrumpir
al microcontrolador mientras el buffer de
entrada del ÍS292 está vacío.
OBFI Buffer de salida lleno: usado para indicar que
el buffer de salida está lleno.
SPI Interrupción en eventos especiales: usada en
eventos no iniciados por el microcontrolador.
TCI Interrupción en tarea completa: interrumpe al
microcontrolador para indicar que la tarea
requerida se completó en el ÍB292 y la informa-
ción pedida está lista en el buffer del bus de
datos.
Los eventos especiales que provocan interrupción. SPI
son los siguientes:
IFCR IFC recibida
103
EV Interrupción del Contador de Eventos
SRQ Petición de servicio
ERR Ocurrió un error
SYC Cambió el estado del switch controlador.
Al detectar una interrupción SP'I, el microcontrolador
debe leer el Registro Interrupt Acknowledge para que el
18292 borre la interrupción y los bits correspondiente en
el Registro Interrupt Status. Puede reconocer cualquier
combinación de las cinco interrupciones SPI: SYC, ERR,
SRQ, EV e IFC.
La interrupción TCI es útil cuando el
microcontrolador envía comandos al Í8292, TCI se borrará
con cada nuevo comando escrito al circuito integrado.
Los comandos enviados al Í8292 pueden dividirse en
dos grupos:
a) Comandos que requieren respuesta del Í8292 al microco-
ntrolador, por ejemplo la lectura de un registro y
b) Comandos que inician alguna acción o habilitan carac-
terísticas , pero no requieren respuesta del i8292 por
ejemplo la habilitación de las interrupciones.
104
Con el primer grupo, la interrupción TCI se usa para
indicar que la respuesta requerida está lista en el buffer
y el microcontrolador puede leerla. Con el segundo grupo,
se usa para indicar que se completó la tarea y el
microcontrolador puede enviar nuevos comandos.
El Í8292 puede comunicarse con el microcontrolador
mediante interrupciones, o por lectura secuencial de . los
registros de estado.
Cuando la comunicación no se realiza a través de
interrupciones sino por lectura secuencial de los
registros de estado, todas las interrupciones deben
deshabilitarse, el microcontrolador revisará si algún bit
está seteado y realizará la rutina correspondiente.
FUNCIONAMIENTO:
El Í8292 puede reinicializarse de tres modos
diferentes: a) cuando se enciende el equipo, b) con una
señal de reset externa aplicada al pin 4 (RST), o c)
enviando el comando RST a su Registro Command Eield. En
este estado se produce la siguiente secuencia de eventos;
1) Todas las salidas del IEEE-488 van a alto SRQ, ATNI,
SYC, CLTH, ATÑO, CIU, TCI, SPI, SÜ1, OBFI3 IBFÍ, DAV,
105
REÑ.
2) Las cuatro salidas de interrupción (TCI, SPI, IBFI y
OBFI) y la salida CLTH se ponen en bajo.
3) Los registros de Interrupt Status, Interrupt Mask,
Error Flag., Error Mask, Time Out y Event Counter se
borran.
4) Si el Í8292 es el controlador del sistema, ejecuta un
comando ABORT y toma el control del bus.
Para su correcto funcionamiento el Í8292 necesita una
señal de reloj, que puede generarla internamente ya que
tiene integrado un oscilador al que debe conectarse un
cristal externamente en los pines 2 y 3 como se indica en
la Figura 2.13.
15 pf
ICl
Xi
FIGURA 2.13 Circuito de Reloj del C.I.±8292.
106
Í8293 IEEE-488 TRANSCEIVKR
SI Í8293 es un circuito integrado multiuso que
contiene los transceivers bidirecionales IEEE-488 no
invertidos, diseñados para realizar la interfas eléctrica
con el IEEE-488 (Fig. 2.14). Contiene la lógica adicional
para que el Í8291A, Í8292 e Í8293 trabajen juntos.
DIO!DI02DI030104DIOS01060107oíoeDftVT/R1flTNEOI
flTNOIFCL
DI01DIOSDIO3DI04DIOSDioeDI07DIOS
DPV
OPTñOPT8
22Tg
it?
Lí21
9233
FIGÜEA 2.14 Circ-uito integrado 18293.
El circuito integrado Í8293 tiene las siguientes
características:
Nueve drivers con salida seleccionable de colector
abierto o tres estados de acuerdo a la configuración
del usuario.
Drivers de línea con capacidad de corriente de hasta
48 mA.
107
- Nueve receptores tipo Schmitt Trigger.
- Drivers con capacidad de manejo de cargas capacitivas
altas.
- Fuente única de 5V.
Tecnología HMOS de baja potencia.
Decodificador interno del modo de operación.
- Protección del estado del bus en encendido y apagado.
- Conectado con el Í8291A y el Í8292 forma una interfaz
IEEE-488 Locutor/Oyente/Controlador sin componentes
adicionales.
- Se requiere dos circuitos integrados Í8293 por cada
interfaz.
Terminaciones del bus de acuerdo a la norma IEEE-488.
El Í8293 cumple y en algunos casos excede todas las
especificaciones eléctricas definidas en la norma IEEE-488
1978.
Puede ser programado por hardware para funcionar en
uno de sus cuatro modos de operación. Estos modos le
permiten ser configurado y funcionar en ambientes Locu-
tor /Oyente/Control ador y Locutor/Oyente. Adicionalmente
puede ser usado como transceiver del bus con salida tres
estados (pull/push) o colector abierto de propósito
general con nueve drivers/receivers.
108
Los modos de operación del 18293 se escogen a través
de los pines OPTA (27) y OPTE (26) de acuerdo a la Tabla
2.5. Según el modo escogido se configura la lógica interna
del circuito integrado.
OPTA
0
0
11
OPTE
0
1
0
1
MODO
0
1
2
3
TABLA 2.5 Modos de operación del circuito integrado
Í8293
MODO O: Este modo de operación configura al 18293 para
manejar las lineas de control de un sistema Talker/Liste-
ner, IFC,REN, ATN como entradas al sistema; SRQ como
salida del sistema y las lineas EOI, NRFD y NDAC como
lineas bidireccionales.
MODO 1: Sn el modo 1 en cambio el 18293 se configura para
manejar las lineas de datos del bus IEEE-488 DI01 - DIOS y
la líneas de control DAV como lineas bidireccionales en un
sistema Talker/Listener.
MODO 2: Este modo y el modo 3 se utilizan en sistemas con-
109
figurados como Talker/Listener/Controller. El circuito
integrado Í8293 en el modo 2 maneja las lineas de control
IFC, REN, ATN como salidas del sistema; SRQ como entrada
al sistema y las lineas NDAC, NRFD y EOI como lineas
bidireccionales.
MODO 3: El Í8293 en el modo 3 se encarga de manejar las
lineas de datos DI01 - DIOS del bus IEEE-488 y la linea de
control DAV funcionando en un sistema Controlador. Con la
caracteristica adicional de que en este caso las salidas
de los drivers de las lineas de datos se seleccionan como
salidas tres estados para enviar comandos y datos y como
salidas de colector abierto cuando se realiza una búsqueda
en paralelo.
Cada interfaz IEEE-488 requiere dos circuitos in-
tegrados Í8293 configurados en dos modos diferentes porque
uno de ellos lleva los datos y la señal DAV hacia el bus
IEES-4S8 y el otro lleva las restantes señales de control.
Si el sistema va a trabajar como Locutor/Oyente se
utilizan los Modos O y 1. Si adicionalmente va a trabajar
como Controlador se utiliza los modos 2 y 3. Estas
configuraciones se indican en las Figuras 2.14 y 2.15.
El sistema realizado en el diseño tiene una con-
110
figuración Locutor/Oyente/Controlador por lo tanto los dos
circuitos integrados 18293 funcionarán en los Modos 2 y 3
respectivamente.
Las señales en las lineas pueden ser tanto entradas
como salidas, el 18293 tiene dos pines que controlan la
dirección de las lineas, y son el pin 1 (T/R1) y el pin 2
(T/R2) manejadas por el Í8291A y el Í8292.
T/R1: Controla la dirección de las lineas NDAC, NRFD,
DAV y DI01 -DIOS, cuando está en alto NRFD y
NDAC se reciben y las demás señales se transmi-
ten.
T/R2: Controla la dirección de EOI,
111
Ucc
Hacia el
S 2 9 J L f l '-^ --- — -
«icrocontroiador
i OPTft1 OPTB
j pt 8 2 9 3
HODO Si
•
: OPTAOPTB
¿i 8^93
MODO i1
)
~~TGND,.- -•.f.^ s
ÍGNDi--' ^r-^ — v
x\T !' !E jr ¡B iK J" !
480 iU ;
!
FIGURA 2.15 Configuración Locutor/Oyente.
Ucc
Hacia el
Hacia el
8 2 9 1 H
rolados
:
¡ 8 2 9 2
,— x
..— v
OPTñiIPTTR
8 2 9 3
MAIVj 5
OPTftOPTB
8 2 9 3
HflTVfl ?
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U cei
h-JI 1
TN ^
xN
irnrL.-
T?Li
,18o" 1
FIGURA 2.16 Configuración Locutor/Oyente/Controlador.
112
En el Í8293 las salidas de los drivers pueden con-
figurarse como salidas de colector abierto o como salidas
tres estados. Esta característica es útil para cumplir con
las especificaciones de la norma que permite el uso de
drivers con salidas tres estados en las líneas DI01 -DIOS
salvo en el caso en que se realice una búsqueda en para-
lelo en la cual las salidas deben ser de colector abierto.
En el Modo 3 del Í8293 las líneas EOI y ATN están
internamente conectadas a una compuerta- AND,, esto
determina cuando las salidas de los drivers son tres
estados o de colector abierto. Cuando alguna de las
señales está en alto, las salidas son tres estados., pero
si las dos señales están en bajo simultáneamente el
controlador está realizando una búsqueda en paralelo, por
lo que las salidas de los drivers se configuran como
salidas de colector abierto.
2.3.3 BLOQUE DE CONTROL
El bloque de control consta del microcontrolador
Í8751H, el latch 74LS373 y lógica adicional. Es la parte
más importante del sistema, recibe y envía los datos,
programa la función de los circuitos integrados y controla
todas las tareas que se realizan.
113
El Í8751H incorpora un puerto serial full dúplex para
manejar las comunicaciones seriales con dos bufiers
separados, uno para la transmisión y otro para la
recepción. El carácter entrante llega al microcontrolador
a través del pin 10 y el carácter saliente se envía por el
pin 11. La información llega serialmente desde el MAX232 y
el ÍS751H la convierte internamente en un dato paralelo,
por lo que la parte serial no necesita elementos
adicionales para la conversión serie/paralelo. La Figura
2.17 muestra el C.I. 18751.
-3JU es/vpXI
xaRESET
INT03NT1TCTI
Pl.aPi.iPi.2Pi.3
P1.-4Pl.Epi.aPI.7
PC.0re. iTO.Spe. 2P3.4pe. sPC. epe. 7
pz'.iP2.2P2.3
P2.4P2.SP2.8
P2.7
WJí-ít
PSENPLE/P
TXDRXD
97S1
FIGURA 2.17 Microcontrolador 18751H
Con el IEEE-488, el microcontrolador Í8751H programa
al Í8291A y al Í8292, leyendo y enviando datos al bus.
Estos circuitos integrados son tratados como memoria de
datos externa usando los pines RD y WR para leer o
114
escribir en ellos, y habilitándolos a través de las lineas
de dirección. El Í8751H controla el intercambio de
información y atiende las interrupciones.
Puesto que el Í8751H tiene ios buses de datos y
direcciones multiplexados en tiempo, la separación del bus
de direcciones se realiza por medio del latch externo
74LS373, controlado por el Í8751H a través de la señal ALE
(pin 30) . De esta manera se obtiene el byte menos
significativo del bus de direcciones (AO - A7), con la
configuración indicada en la Figura 2.18.
BUS DE DfiTOS
poaPCipeaP33P34POS
hcsarTSi paepg?
PUS:
í}>>/>>
i
rr?347913LAL7La
rX
C« 00Di 0102 0203 03EM CMoe ce06 O607 Q7
OCG74L3373
*|
NBUSDXRE
FIGURA. 2.18 Multiplexación del bus de datos/direcciones
del C.I.Í8751H
A través del puerto 2 del Í8751H se ingresan los
parámetros de operación del IEEE-488 mediante ocho dip-
switches, en los que se selecciona la dirección primaria
115
del dispositivo y otras características adicionales como
las funciones "locutor solamente", "oyente solamente".
El procesador genera la señal de reloj de trabajo a
través de un oscilador integrado al que se conecta
externamente un cristal de frecuencia 7.3728 MHz que
permite obtener por software todas las velocidades de la
Ínterfaz EIA-RS232C.
2.3.4 FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA
Como se señaló anteriormente es,posible seleccionar
el funcionamiento del equipo para que trabaje como el
controlador del bus o para que trabaje como un dispositivo
direccionado a través del bus. Esta selección se la
realiza a través de un switch externo conectado al pin 24
(SYC) del Í8292. En la Tabla 2.6 se indica la posición del
switch y el respectivo estado del sistema.
sw0
1
ESTADO
No controlador
Controlador del sistema
TABLA 2.6 Operación del equipo
Si se elige que funcione como un dispositivo no
116
controlador del bus, el circuito integrado ±8292 no
realiza ninguna función y permanece en un estado de reposo
(idle). El equipo puede entonces ser direccionado a través
del bus por el controlador o funcionar como un dispositivo
"locutor solamente" u "oyente solamente" en un sistema sin
controlador, estas características se escogen a través de
dipswitches, en los que también se ingresa la dirección
primaria del equipo.
Los primeros cinco switches se usan para ingresar la
dirección a la cual responderá el equipo, y los dos
siguientes para escoger los modos "oyente solamente",
"locutor solamente", de acuerdo a la Tabla 2.7.
TON
0
0
11
LON
0
1
0
1
ESTADO
Direccionado
Modo LON
Modo TON
Deshabilitado
TABLA 2.7 Características del equipo.
La dirección del dispositivo pueden ser cualquier
número de O a 30, la dirección 31 en el 1EEE-488 se toma
como el comando UNL (Nadie Oye).
117
Operación como controlador del bus
Si el sistema va a ser el controlador del bus el
Í3291A oye y habla por medio de las lineas de datos y de
handshake (NRFD, NDAC y DAV) y el Í8292 controla cuatro de
las cinco lineas de manejo del bus '(IFC, SRQ? ATN y REN) .
La quinta linea EOI es maneja por el Í8291A en transferen-
cias de datos y por el Í8292 cuando se realiza una
búsqueda en paralelo.
Es necesario inicialisar los dos circuitos integrados
del siguiente modo:
Para el Í8291A
1.- Pulsar la entrada RESST o escribir 02H (Comando
Reset) al Registro Aux Mode.
2.- Escribir a los Registros Interrupt Enable 1 y 2,
habilitando o deshabilitando los bits de interrupción
según el caso.
3.- Escribir al Registro Address Mode para elegir el modo
TON para poder enviar los comandos al bus.
4.- Deshabilitar las direcciones en el Registro Address
0/1.
5.- Escribir el carácter de fin de secuencia EOS si se va
a utilizar en la comunicación.
118
6.- Escribir en el Registro Aux . Mode las características
como enviar y reconocer EOI en una escritura o
lectura y para poner el tiempo TI en el contador
interno.
7.- Escribir OOH al Registro Aux Mode para liberar al
circuito integrado del estado de reset y dejarlo en
estado de espera.
Para el Í8292 en cambio:
1.- Pulsar la señal de reset o enviar el comando RST al
Registro Command Field.
2.- Habilitar las interrupciones en el Registro Máscara
de Error especialmente las interrupciones TCI y SPI.
El ÍB292 toma el control del bus activando la linea
ATN y se autoactiva como controlador, envía entonces la
señal IFC por al menos 100 us como se define en la norma.
Como el Í8291A está en el modo TON (Talk Only), el
bit BO en el Registro Interrupt Status 1 se activa tan
pronto como se libera al circuito integrado del estado de
reset. El microcontrolador escribe el comando al Registro
Data Out y espera que se active nuevamente el bit BO para
enviar el siguiente comando.
119
La línea ATN permanece en estado activo hasta que se
envíen todos los comandos y el ÍS292 es puesto en estado
de reposo escribiendo el comando GTSB (Go To Standby) en
el Registro Command Field. Al reconocer este comando la
línea ATN se desactiva y en este momento se puede enviar o
recibir datos.
El Í8291A se encarga de enviar los comandos y direc-
ciones al bus mientras ATN es verdadera y de enviar y
recibir los datos cuando ATM es falsa.
En una transferencia de datos el Í8751H controla al
Í8291A programándole en los modos TON y LON de acuerdo a
su participación en la transferencia, porgue en estas
condiciones no puede ser direccionado a través del bus.
Operación como no controlador
Si el sistema no va a ser el controlador del bus al
empezar la comunicación es necesario realisar los siguien-
tes pasos:
El micro control ador debe leer el puerto 2 para
determinar las características como la dirección del
equipo, o si se han elegido la funciones "locutor
solamente", "oyente solamente" en las que el equipo
120
funcionará en un sistema sin controlador y por lo tanto no
será direccionado a través del bus.
Si el equipo va a ser direccionado a través del bus,
entonces el Í8751H debe leer la dirección primaria e
inicialisar al Í8291A de la siguient'e manera:
1.- Pulsar la entrada de RESET o escribir 02H (Comando
Reset) al Registro Aux Mode.
2.- Escribir a los Registros 1 y 2 de Habilitación de las
Interrupciones, habilitando o deshabilitando los bits
de interrupción según el caso.
3.- Escribir al Registro Address Mode para elegir el Modo
1 de direccionamiento.
4.- Escribir al Registro Address 0/1 la dirección prima-
ria del dispositivo que se leyó previamente.
5.- Escribir el carácter -de fin de secuencia EOS si es
necesario.
6.~ Escribir en el Registro Aux Mode las características
requeridas en la comunicación, como cargar el con-
tador interno, enviar el carácter EOS en una escri-
tura, si es necesario,etc,
7.- Escribir OOH al Registro Aux Mode para liberar al
circuito integrado del estado de reset y lo deja en
estado de espera.
121
El Í8291A permanecerá en estado de reposo hasta que
el controlador inicie alguna actividad enviando ATN . El
controlador direcciona al sistema activando ATN y poniendo
el comando MLA (My Listen Address) o MTA (My Talk Address)
en el bus. Si los cinco bits más bajos del comando se
igualan a la dirección programada eh el Registro Address
0/1 del Í8291A, el sistema es direccionado para oír o
hablar. El bit ADSC en el Registro Interrupt Status 2
indica si el Í8291A ha sido direccionado o desactivado. Y
los bits TA y LA del Registro Address Mode indican cuándo
el sistema es direccionado para oir o hablar.
Si es direccionado para oír, el microcontrolador
puede leer el Registro Data In cuando BI se setee en el
Registro Interrupt Status 1. En cambio, si se le
direccionó para hablar debe esperar que se setee el bit BO
en ese registro de estado antes de escribir el dato al
Registro Data Out. Si el bit EMD del Registro Interrupt
Status 1 se ha seteado SOI o el byte SOS ha sido recibido
y la comunicación debe finalizar.
En cambio si se ha escogido las funciones talk only o
listen only el Í8291A debe escoger en el Registro Address
Mode las funciones ton. Ion respectivamente.
122
2.3.5 DIAGRAMA DE CONEXIONES DEL SISTEMA CONVERSOR DE
INTERFACES SERIE - PARALELO.
El diagrama cié las conexiones del sistema diseñado se
presenta en la Figura 2.18.
xxx
DEL
3.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SOFTWARE
La operación del sistema de conversión serie - para-
lelo es controlada por un programa que se ejecuta en el
microcontrolador Í8751 que se encarga de controlar el
flujo de información de cada transferencia de datos y
realizar los pasos necesarios para establecer la comuni-
cación.
El diagrama de flujo de la Figura 3.1 presenta el
procedimiento que seguirá el programa general del micro-
controlador. El programa configura los valores iniciales
de la interfas serial y determina el ritmo binario de la
comunicación, para la operación del puerto EIA-RS232C,
luego configura las condiciones de operación del bloque
IEEE-488.
3.2 MODULO PARA LA PARTE EIA-RS232C
Para el bloque EIA-RS232C se realizaron las subruti-
nas de inicialisación del puerto serial del ÍS751 en 'su
modo de operación, para transmitir y recibir datos desde
la interfas serial y para establecer el ritmo binario de
la comunicación.
125
N I C l H L l Z f t P U E H T Q i¡SEH1AL DEL Í8751 i
L L f t f i f l N & Q H LK iSU3HUIIHA I NI SER i< K í T Í 1 0 S I N A R I O f l J
ÍS239 Sits/s) I
1
LLftHfl A SUBRUTIHñBHÜ» PflRft LADETECCIÓN DEL .
HíThO BJNfiRÍO DEL ii FUEHTO SERIAL i
NO / DETECTADOC RITHQ j
SUBRUTiNft TIKHPO 1i
i 3í i í í K I A L I Z f t PUESTO 1!3E3ífU, CON H i i ü O í¡ B I í l f i H Í O 1289 b/s iI i
HO
iii,nlm rí ur.
SUBRüTINAHOCOHT
X
íS Í:L N. 51COHTHGLADOR
DEL3Ü3?
EÍ AHüTI
• "OHT
FIGURA 3.1 Diagrama de Flujo del Programa General
126
3.2.1 INICIALIZACION DEL PUERTO SERIAL
INFORMACIÓN GENERAL:
Antes de recibir o transmitir datos por el puerto
serial el microcontrolador debe inicializar los registros
que controlan ese puerto, configurándolo a un ritmo
binario y en un modo de trabajo determinados. Estos
registros de control son: TMOD, SCON, TCON y el Timer 1,
los cuales se indican en la Figura 3.2.
1 SMO SM1 SM2 REN TES RB8 TI RIREGISTRO SCON
7 ' 01| GATE C/T MI MO GATE C/T MI MO j
REGISTRO TMOD
0
IF1 TR1 TFO TRO IE1 IT1 IEO ITO 1REGISTRO TCOM
15
TTTI TT.l
TIMER 1
FIGURA 3_2 Registros de Control de la Interfaz Serial
127
El 18751 tiene cuatro modos de operación para el
puerto serial, seleccionados en el Registro SCON (Control
del Puerto Serial), este registro se indica en la Figura
3.2.
Donde los bits del registro tienen las siguientes
funciones:
SMO y SM1: Eligen el modo de operación del puerto
serial de acuerdo a la especificación de la
Tabla 3.1.
SMO
0
0
11
SM1
0
10
1
MODO
0
12
3
TABLA 3.1 Modos de Operación del Puerto Serial del Í8751
SM2:
REN:
TI y El:
Habilita la característica de comunicación
de multiprocesador.
Habilita la recepción serial cuando se pone
en 1L.
Son las banderas de interrupción en
transmisión y recepción respectivamente.
128
TBB y RB8: Sirven para almacenar y enviar un bit
adicional programable para los modos 2 y 3.
Las características de los modos de operación del
puerto serial se indican a continuación:
MODO O (ínterfaz Serial)
En este modo el puerto serial recibe o transmite un
carácter de 8 bits de datos, el bit menos significativo
primero y a un ritmo binario fijo a 1/12 de la frecuencia
del oscilador.
MODO 1 (Interfaz Serial)
Cuando el puerto serial trabaja en el modo 1 transmi-
te o recibe un carácter de 10 bits. Un bit de inicio (O),
8 bits de datos y un bit de parada (1). A un ritmo binario
variable, generado a través del Timer 1.
MODO 2 (Interfaz Serial)
En el modo 2 el puerto serial transmite o recibe un
carácter de 11 bits. Un bit de inicio, 3 bits de datos, un
bit programable para la paridad y un bit de parada. El ri-
tmo binario es programable a 1/32 o 1/64 de la frecuencia
del oscilador.
129
MODO 3 (Interfaz Serial)
En este modo el puerto serial funciona de manera
parecida al Modo 2; sin embargo, en este caso el ritmo -
binario es variable y generado a través del Timer 1.
El 18751 tiene dos registros Timer/Counter de 16
bits: el Timer 1 y el Timer O. Estos registros pueden
funcionar como temporizadores o como contadores de even-
tos. En cada Timer pueden direccionarse separadamente los
ocho bits menos significativos como un registro de ocho
bits TL1 o TLO y los ocho bits más significativos del
Timer como el registro TH1 O THO. El Timer 1 es usado para
generar el ritmo binario de la interfas serial.
La operación del Timer 1 y del Timer O se configura ta
través del Registro TMOD (Modo del Timer), indicado en la
Figuraba.2.
Los cuatro bits menos significativos del Registro
TMOD controlan la operación del Timer O y los cuatro bits
más significativos la operación del Timer 1.
Cada Timer puede ser configurado para operar como
Timer o como Counter con el bit C/f que le corresponde en
el Registro TMOD. Cuando se escribe un 1L en ese bit, el
Timer funciona como Counter y cuando se escribe un OL fun—
clona como Timer.
Los Timers pueden operar en cuatro modos diferentes.
Los bits MO y MI del Registro TMOD (Modo del Timer)
permiten seleccionar el modo en que funcionará cada
registro de acuerdo a la manera que -indica la Tabla 3.2.
SMO
0
0
. 1 •1
SM1
0
10
1
MODO
0
12
3
TABLA 3.2 Modos de Operación del Timer del Í8751
Las características de los modos de operación de los
Timer son las siguientes:
MODO O ( Timer/Co-uirter)
En este modo el Timer 1 y el Timer O son configurados
como registros de 13 bits. Cuando en la cuenta del Timer
se produce un sobrefinoo, la bandera de interrupción del
Timer se activa. Este registro de 13 bits consiste de los
8 bits de TH y los 5 bits menos significativos de TL, los
tres bits más significativos de TL se ignoran.
131
MODO 1 (Timer/Co-unter) :
El modo 1 funciona de manera parecida al Modo 0; sin
embargo, en este caso el Timer se configura como un
registro de 16 bits con TH y TL completos.
MODO 2 (Timer/Co-unter)
El modo 2 configura al Timer 1 o al Timer O, como un
contador de 8 bits (TL) con copia automática de un valor
inicial cargado en TH, cuando la cuenta en TL alcanza 255.
El sobrefluoo de TL no solamente activa la bandera de
interrupción del Timer, sino que además TL se carga con el
contenido de TH, que debió haber sido inicializado por
software.
MODO 3 (Timer/Counter)
El Timer O funciona de una manera diferente al Timer
1 cuando se selecciona el modo 3, El Timer 1 en este modo
se halla deshabilitado 3. de una maner-a similar al caso en
que no se activa el bit TE1 en el Registro TCON. En cambio
en el Timer O TLO y THO se configuran como dos contadores
separados. TLO usa los bitas de control del Timer O en el
Registro TCON. Y THO usa los bits de interrupción y de
habilitación del Timer 1 en el Registro TCON.
Cuando se utiliza el Timer 1 para generar el ritmo
binario, éste se determina por la relación de sobreflujo
132
del Timer 1. Si se elige el Modo 2 del Timer la relación
de sobrefino o está dada por la Ecuación 3.1. Donde TH1 es
el valor que se debe cargar en la parte alta del Timer 1
(TH1) .
THI=256- ose EC 3.1
384* VELOCIDAD
Si SMOD - O y una frecuencia del oscilador de 7.3728
MHz, se puede obtener la gama de ritmos binario mostradas
en la Tabla 3.3.
RITMO BINARIO(bits/a)
19200
9600
4800
2400
1200
600
300
150
VALOR EN TH1( Hexadecimal )
FF
FE
FC
F8
FO
EO
co80
TABLA 3,3 Valores de Autoijiicio para el Timer 1
El registro TCON (Control del Timer) se indica en la
133
Figura 3.2. Este registro controla al Timer 1 con los bits
indicados con el subíndice 1 y al Timer O con los bits in-
dicados con el subíndice O.
Los bits del Registro TCON tienen las siguientes fun-
ciones :
TFí: Es la bandera de sobreflujo del Timer i. Activada por
hardware al producirse el sobreflujo y desactivada
por hardware cuando el procesador atiende la
interrupción.
TRi: Control de cuenta del Timer i. Si se activa se
habilita al Timer para contar.
lEi: Bandera de interrupción en señal externa para el
Timer i. Activada por hardware y desactivada cuando
la interrupción se procesa.
ITi: Este bit determina si la interrupción externa se
generará con un nivel bajo en la señal externa o con
una transición de alto a bajo en dicha señal.
* Nota: Todos los bits anteriores son activados con 1L y
desactivados con OL.
134
DISSSQ DE LA SÜBRDTINA DE INICIALIZACION DE LA INTERFAZ
SEEIAL
La subrutina de inicialisación del puerto serial
(INISER) cuyo diagrama de flujo se indica en la Figura
3.3, programa la operación de la interfaz serial, para
esto realiza los siguientes pasos: escribe en el Registro
SCON 50H configurando el puerto serial en el Modo 1 de
operación (Un bit de inicio, ocho bits de datos, un bit de
parada y un ritmo binario variable generado a través del
Timer 1), escribe en el Registro TMOD 20H para configurar
al Timer 1 en su función de Timer operando en el Modo 2,
escribe en los Registro TH1 y TL1 el número OFFH como
valor inicial- de carga del Timer 1 para obtener un ritmo
binario de 19200 bits/s? y por último la subrutina activa
la cuenta del Timer 1 seteando el bit TR1 en el Registro
TCON (Registro de Control del Timer). Para esta aplicación
debe deshabilitarse la interrupción de sobrefino o de Timer
1.
3.2.2 DISEÑO DE LA SUBRUTINA PARA TRANSMISIÓN DE DATOS:
La transmisión de datos en el 18751 se inicia con
cualquier instrucción que utilice el Registro SBUF como
registro de destino. El dato se escribe en el Registro
SEUF y el microcontrolador lo envia serialmente por el pin
135
11. La subrutina envía un dato y espera que se active la
interrupción de transmisión TI en el Registro SCON antes
de enviar el siguiente dato, esto garantiza que no se
enviará un nuevo dato antes de acabar de transmitir el
dato anterior. El diagrama de flujo de la subrutina se
indica en la Figura 3.4.
INICIO\O í O P E R A C I Ó N i
"-8 BUS D A T O S I-í 8 I i BE P A R A D A !- R I 7 H Q B I N A R I O
U f l R I f t B L ESCOH <- 58H
i - H O D O 2 O P E R A C I Ó Ní - C A R G A N D O U A L O Ri DE ftüTOIHICIOi IriOD <- 20Ht
-CftRGfl EN THi ELUñLOR DE
H Ü T O I H K I OTHÍ <- FFH
i - C A H G A EN TLí ELi U f t L O R I N I C I A L
ILÍ <- FFH
Es el valori n i c i a l decuenta paraei T Í M e r í
A C T i U ñ L A C U E N T ASEL I I H E f l i
S E I E A H B O TKÍ
FIGURA 3.3 Diagrama de Flujo de la Subrutina INISER
136
INICIO-
DESHflBILITA LAINTERRUPCIÓN
SERIAL
CARGA EL DATO ALREGISTRO SEÜF
SBUF <- A
BORRA LA BANDERADE LA
INTERRUPCIÓN
HABILITA LAINTERRUPCIÓN
SERIAL
c FIN^
Esta subruiina, TRAMSpercute transmitir-datos hacia lainterfaz RS-232C
SEACTIVO LA
INTERRUPCIÓN
FIGURA 3.4 Diagrama de Flujo de la Subrutina TRANS
3.2.3 DISEÑO DE LA STJBRUTINA PAEA RECEPCIÓN DE DATOS:
La recepción en el Í8751 se inicia al detectar- -una
transición de 1 a O en la linea RXD (pin 10). La subrutina
de recepción espera que el dato se haya acabado de recibir
antes de leer ese dato desde el Registro SBUF. El
137
microcontrolador activa el bit de interrupción en
recepción RI en el Registro SCON cuando acaba de recibir
el dato. El diagrama de flujo de la subrutina se indica en
la Figura 3.5.
t IHICIO )y
DESHñBILIlH LH 1INTERRUPCIÓN i
SERIAL i
rLEE EL DfiTO DEL
K E G I S T I Í O SBÜFft <- SBUF
B O R H f t LA Bf tHDESf lBE LH
I H I E R R Ü P C I O H
H ñ B I L I Í H L Ai H T E K K U P C I O H
S E K I ñ L
F I H
FIGURA 3.5 Diagrama de Flujo de la Subrutina RECEP.
138
3.2.4 DISEÑO DE LA SUBRUTINA DE DETECCIÓN AUTOMÁTICA DEL
RITMO BINARIO (BAÜD RATE).
Esta subrutina permite que el microcontrolador
detecte automáticamente el ritmo binario de la Ínterfaz
serial a partir de un dato enviado al iniciar la operación
del sistema por el dispositivo conectado en el otro
extremo de la interfaz EIA-RS232C.
Inicialmente se asume que la comunicación se reali-
zará con el -ritmo binario más alto posible para el sis-
tema, en este caso se escogió 19200 baudios. La subrutina
espera recibir el carácter de inicialisación desde la
interfaz EIA-RS232C. Si el dispositivo envía el dato a
19200 bits/s el carácter es recibido correctamente; pero
si el -ritmo binario es menor que el asumido, el carácter
se recibe alargado.
Al muestrear el microcontrolador el dato a un ritmo
binario mayor que el verdadero, parte del bit de inicio
que es cero, se lee como si fueran bits de datos. El
número de bits cero que se leen como datos depende del
ritmo binario.
Para distinguir cuando se acaba el bit de inicio (OL)
y comienzan los bits de datos, es necesario que el bit
139
menos significativo del carácter recibido sea 1L o lo que
es lo mismo que el carácter sea impar ya que el primer bit
recibido es el bit menos significativo y adicionalmente
para ésta subrutina el carácter enviado debe tener todos
sus bits en 1L, es decir el carácter debe ser FFH. La
Figura 3.6 indica un diagrama de lo que ocurre con un
carácter cuando se recibe a diferentes ritmos binarios.
RITMO BTNPRIO CARÁCTER DE IMICIfl TZfldON1 1 1 1 1 . 1 1 1
L32&2 bit»/* bi Bl B2 93 B4¡ BS B6 B7 BS
4800 bit»/» bi, 91, B2a B31 B4 BS BB B7 B8 bp
Í20C bit»/* bi, 91, 92, B3g S4, BS, B6, B7B 88, b^B bi, Bi, 62,33,94,95
bi - bit de iniciobp - bit de paradaBj - bit de datos (1 <j< 8)
FIGURA 3.6 Recepción del Carácter de Inicialización a
Diferentes Ritmoa Binarios
En la Tabla 3.4 se indica la relación entre el ritmo
binario y el dato recibido a diferentes velocidades a
140
partir del envió del carácter de inicialización (FFH) y
adicionalmente el valor de autoinicio que se debe escribir
en el TH1 para conseguir ese ritmo binario.
Por los valores de la Tabla 3.4 se puede observar que
existe un problema en la detección del ritmo binario
cuando éste es igual o menor que 1200 bits/s, ya que en
esos casos el dato recibido es igual a cero. La subrutina
realiza dos procesos: el uno para cuando el ritmo binario
está entre 19200 bits/s y 2400 bits/s y el otro cuando
está entre 1200 bits/s y 150 bits/s. Determinando cual de
los procesos se realiza al detectar si el dato recibido es
o no igual a cero.
RITMO BINARIO(bits/s)
19200
9600
4800
2400
1200
600
300
150
DATO RX(DE FFH)
FF
FE
F8
80
00
00
00
00
VALOR KN TH1(Hexadecimal )
FF
FE
FC
F8
FO
EO
CO
80
TABLA 3,4 Valores para la Subrutina BAÜD_RATE
141
Eri el programa general se asume un ritmo binario de
19200 para la interfas serial. La subrutina BAUD_RATE cuyo
diagrama de flujo se indica en la Figura 3.7, se encarga
de la detección automática del ritmo binario, realizando
los siguientes pasos: espera la llegada de un carácter por
el puerto serial, cuando ha recibido el carácter comprueba
si es diferente de cero, si eso se cumple, compara éste
dato con el valor FFH si no es igual la velocidad es
diferente de 19200 bits/s por lo que salta a comparar el
dato recibido con los diferentes valores indicados en la
Tabla 3". 4 y de acuerdo a esto cargar en TH1 el valor
correspondiente de autoinicio.
En cambio si el carácter recibido es igual a cero
sale de la subrutina. En éste caso el programa sabe que el
ritmo binario es menor que 2400 bits/s; por lo tanto espe-
ra el tiempo suficiente para que se limpie el puerto y lo
reinicializa a un ritmo binario de 1200 bits/s, y luego
llama nuevamente a ésta subrutina BAUD__RATE que espera la
llegada de un nuevo carácter. Esta última parte del
programa necesita que el equipo conectado a la Ínterfaz
EIA-RS232C envíe nuevamente el carácter de inicialización
para su adecuado funcionamiento.
142
í I N I C I O )
B I T DE X 'I H T E R R Ü P . X
RI E S T A >S E T E f l D O ? /
LEE CARÁCTER DELPUEEiORl <-
SESIñLSBUF
BORRA EL BIT DEI N T E R R U P C I Ó N Hl
DEL PUESTO SERIAL
ICAF.Gfl EL R E G I S T R Oi *AJI COH K Í T H Oi B I H f t R I O f tSüf l IDO
FIH
FIGURA 3.7 Diagrama de Fliijo de la Siibru1;ina BAÜD__RATE
143
CARGA CONTADOR íCOH VALOR i
APROPlñDO <R5) ii
BORRA EL CARRVV DESPLAZA EL
REGISTRO "A" UNBIT ñ Í2QUÍEKDHHACIA EL CARRV
HO CONTADORIGUAL A
\?
THí <- A
TLí <- A
FíH
I DECREHEHTñ ELi CONTADOR EHi UHO iI 1
FIGURA 3,7 Continuación
144
3.3 MODULO PARA EL BLOQUE IEEE-488 ;
Para el bloque IEEE-488 se realizaron dos grupos de
subrutinas:
a) Subrutinas para cuando el sistema no es el contro-
lador del bus.
b) Subrutinas para cuando el sistema es el controlador
del bus.
Para el primer caso se pueden dar también dos formas
de funcionamiento:
i) Existe controlador conectado al bus por lo que el
dispositivo espera ser direccionado para hablar, oír, y
responder a una búsqueda en serie o en paralelo.
ii) No existe controlador en el bus y el dispositivo puede
funcionar como locutor solamente o como oyente solamente.
Para el segundo caso el sistema se-encarga de enviar
comandos y direcciones a los dispositivos en el bus. Y
puede también realizar las funciones de locutor, oyente;
además de realizar otras funciones propias de control del
bus.
145
Los dos grupos de programas se agrupan en las sub-
rutinas NO_CONT y CONT.
3.3.1 DISSííO DE LA SÜBRUTINA NO_CONT
Esta subrutina tiene el diagralna de bloques indicado
en la Figura 3.8 y se ejecuta cuando el equipo no es el
controlador del bus. La subrutina inicialiaa al circuito
integrado Í8291A, escribiendo el comando de reset (02H) en
el Registro Aux Mode. Luego lee el puerto 2 del
microcontrolador Í8751 en el que se ingresan las
características de operación del sistema como son: la
dirección primaria del equipo y el estado de los pines de
selección de las funciones "Locutor solamente/oyente
solamente".
Cuando se han elegido las funciones "locutor
solamente" u "oyente solamente" la subrutina no toma en
cuenta la dirección primaria del sistema ya que en ese
caso no será direccionado por un controlador.
Al elegir la función "Locutor solamente", la subru-
tina programa al Í8291A en el modo TON (Talk Only) de
direccionamiento escribiendo 8OH en el Registro Address
Mode y espera hasta que haya un oyente activo antes de
comenzar la comunicación. El bit ERR del Registro "Inte-
146
rrupt Status 1" del circuito integrado Í8291A en 1L indica
que no hay oyentes activos. Una ves que se ha desactiva
ese bit la subrutina esperar que se active el bit BO del
Registro "Interrupt Status 1" que indica que ya puede
escribir el dato al Registro Data Out que se encarga de
enviarlo al bus. Si ya se han acabado de enviar todos los
datos sale de la subrutina, en caso contrario debe volver
a esperar la interrupción BO-para enviar el nuevo dato.
Si se escoge la función "oyente solamente", el Í8291A
debe ser programado en el modo LON (Listen Only)
escribiendo 40H al Registro Address Mode. La subrutina
espera que se active el bit Bl en el Registro Interrupt
Status 1, que le indica la llegada de un dato que debe
leer desde el Registro DATA IN7 cuando se detecta el
mensaje END, la subrutina acaba la recepción de datos.
Si se eligen al mismo tiempo las funciones "locutor
solamente" y "oyente solamente" el sistema indicará la
ocurrencia de un error, porque en ese caso seria necesaria
la presencia de un controlador para determinar qué función
le toca realisar en un momento cualquiera, como esa opción
ya está considerada en el funcionamiento del sistema con
un controlador, ésta opción no es válida y produce un
error.
147
Cuando el sistema va a ser conectado a un controla-
dor, la subrutina inicialisa los registro internos del
Í8291A configurándolo al Modo 1 de Diraccionamiento
cargando en el Registro Address Mode el número 01H,
escribe en el Registro Address 0/1, la dirección primaria
obtenida en el puerto 2 del Í8751 y' después habilita en el
Registro Auxiliar B la recepción de comandos indefinidos,
ésto es necesario para responder a una búsqueda en parale-
lo.
El sistema espera que se active un bit en los Re-
gistro "Interrupt Status 1" o "Interrupt Status 2" y
determina la función que va a realizar. De manera que si
se activa el bit ADD en el Registro "Interrupt Status 2"
el sistema sabe que ha sido direccionado por el contro-
lador del bus, por lo que debe determinar si se le ha
seleccionado como locutor o como oyente mediante los
comandos MTA (My Talk Address) o MLA (My Listen Address) y
en ese caso debe realizar las funciones de enviar o
recibir datos.
Los otros bits de los registros pueden activarse
cuando el controlador envía un comando como SDC- (Select
Device Clear) que le indica que el sistema debe reini-
cializarse, esto es volver a un estado inicial deter-
minado, puede ser puesto en estado remoto si llega su
148
dirección de oyente y luego el comando REN (Habilitado
control remoto), o volver al estado local al recibir el
comando LOC (Control local). Finalmente se detecta también
si se ha recibido un comando indefinido para responder a
una búsqueda en paralelo.
3.3.2 DISESO DE LA SUBRÜTINA CONT
En la Figura 3.9 se indica el diagrama de flujo de la
subrutina CONT, ejecutada cuando el sistema va a operar
como el controlador del bus, en ese caso la subrutina rea-
liza los siguientes pasos: inicializa los circuitos
integrados Í8291A e ±8292, enviando los comandos de reset
al Registro Aux Mode del Í8291A y al Registro Command
Field del Í8292, inicializa los Registros "Interrupt
Status 1" e "Interrupt Status 2" del C.I. Í8291A y
programa su funcionamiento en el modo TON (Talk Only)
escribiendo 80H en el Registro Address Mode3 carga en el
contador interno del 18291Á la frecuencia de reloj externo
de 1 Mhz escribiendo 21H en el Registro Aux Mode. Habilita
la recepción de comandos indefinidos escribiendo en el
Registro Auxiliar B el número OA1H y por último escribe
OOH en el Registro Aux Mode para liberarlo del estado de
reset y dejarlo en estado de espera.
149
EHVlft AL REGISTRO | El cortando B2HAUXILIAR COHANDO iDE RESET A Í82SÍA i
INICIftLIZft BITSDE INTERRUPCIÓN
EH EL Í829ÍA
En los RegistrosIníerrupi EnaMe i y 2
C A R G A EL C O N T A D O RI N T E R N O D E i829if tC O N L A F R E C U E N C I A
Para d e f i n i r eltiettpo Tí
Í L E E EH EL PUERTOSDEL Í3751 LAS
C A R A C T E R Í S T I C A SDE O P E R A C I Ó N i
L E E D I R E C C I Ó NP R I H A R I A EN EL i
P U E R T O 2 DE Í875Í I
FIGUEA 3.8 Diagrama de Flujo de la Subrutina NOCONT
I P R O G R A t t A AL Í829ÍA iEli EL H O D Q i DE 1
I D I R E C C I G H f t H I E H í O II i
150
CARGA DIRECCIÓN IPRíhARIA EH EiREGISTRO 8/1 DE
DIRECCIÓN i
PONGA AL ÍS291A ENESTADO DE ESFERACARGANDO @8H AL
REGISTRO DER O D O A U X I L I A R
FIGURA 3.8 Continuación
1.51
PONE flL SISIEHA
EN HODO LOCAL
/ R E C I B I D O- C Q t t f t H D O
SDC?
R E C I B I D OCOiiAHDO
. I N D E F I N I D O ?
RECIBIDOC Q H f i H D QL O C A L ?
PONE AL SISYEflflEN
ESTADO REHOYO
SI
\R ]
! EL SISTEñH ii i
i PONE EL 3VTE DE ii E S T A D O EH ELi SUS ÍEEE-488 iI i
FIGURA 3.8 Continuación
152
NO^L,rt i i,'HW ü|i
XIÓN? ,
X-1"i
PHQGKflfíft ñL ÍS2SÍÍ) \H EL HODÜ LOH DE i
DIRECCIGHñíl IENTQ j
T 1
x<x^C,Sí
?
LEE £L D A T O DEL iBUS IEEE-438 EH i
REGISTRO DftTft íN L
T
/SÉ \O /ftCflSO\ GE HECIBÍK 5
^^TOS/'
SI
T
C Fi* )
/
7
/ícuyo\if i ó riKíi" i nn i\LOH? > •
HO
T
iPROGRftfíñ ñL iS23ífi ¡IEK EL HODO TOH DE IiDIñECCSOHf t f l IEHTO ¡j 1
J
^,/ SE \/ SESflCTlUO \f EL BIT ERR >
\H EL /XÍS2SÍH?/
?
HO/^SE D j\^ B!?"/^
"lEH'Jíñ EL uñTO ñL j
BUS IEEE-488 j
T
! EHHOR iiDESHABILITAP, !i EL SISIEhft i1 i
FIGURA 3.8 Corrtiimación
153
Después del proceso de inicialización la subrutina
espera un carácter desde la Ínterfaz EIA-RS232C que le
indicará si la comunicación va a usar el carácter EOS para
finalizar la transferencia de una cadena de datos.
Si la comunicación va a finalizar con el carácter
EOS, entonces la subrutina espera recibir ese carácter
desde el puerto serial y lo escribe en el Registro EOS del
Í8291A, además habilita en el circuito integrado
caracteristicas como: activar la línea EOI al enviar el
carácter EOS al final de una cadena de datos cuando el
sistema es el locutor y activar el bit END en el Registro
Interrupt Status 1 al recibir el carácter EOS al final de
una cadena de datos cuando el sistema es el oyente3
escribiendo el número 8CH en el Registro Auxiliar A.
En cambio cuando no se va a utilizar el carácter EOS
el final de una comunicación se indicará -activando la
línea EOI que es el mensaje END.
Una vez determinadas las características de la
-comunicación la subrutina espera recibir un carácter desde
la interfaz EIA-RS232C indicándole la función del bus que
se debe realisar.
154
í I N I C I O )
ESCRIBE AL Í8232 ¡El COríAHDG DE i
R E S E T @F2H |i 1
ESCRIBE AL ÍS231AEL CGÍ1ANDO DE
RESEI 62H
HABILITA LASINTERRUPCIONES EN
EL ÍS23ÍAJ
PROSRAHft Í823ÍHEH EL Í10DO TON DED l H E C C I O f i f i H I E N T O ¡
i
iCf lBSf t E L C O N T A D O R !DEL I8291A i
CON 2ÍH (i HHz)j I
H A B I L I T A L A R XDE C O f í A H D Q SI N D E F I N I D O S
i D E J A AL Í82SÍA ii EN ESTADO DE !S ESPERA Ií
FIGURA 3.9 Diagrama de de la Subrutina CONT
f c 15í
RECIBE CARÁCTERDESDE EL PUERTO i
EIA-RS232C i
RECE? es la subruiinade recepción de datosdesde el puertoserial.
-M * K
1
CARGA EL DATO ENEL REGISTRO EOS
DEL ÍS29ÍA
HABILITA EN EL |REGISTRO ftUXJIODE iDEL i829ift EKUIARÍEL CARÁCTER EOS |
i EH TX
1 HABILITA TAHBIENi EL SETEO DEL BITH EHD CUANDO SEi RECIBA CARÁCTERi EOS EN RX
í ii ESPERA RECIBIR i1 UH CARÁCTER DEL iI PUERTO EIA-RS232C i1 1
í
i DETERHIHft EL1 UALOR DEL BVTEí RECIBIDOi
Estees elcarácterenei_Uv .
rDE ACUERDO AL
UALOR LLAHA A LASUBRÜTINA QUE LE
CORRESPONDE
FIGUEA 3,9 Continuación
156
DISEÑO DE LA SUBRUTINA DIEECC
Antes de comenzar la comunicación, el controlador
debe enviar los comandos de direccionamiento a los dis-
positivos conectados al bus, ésta información se envía con
la subrutina DIRECC cuyo diagrama de flujo se indica en la
Figura 3.10. La subrutina espera que el equipo conectado a
la interfas SIA-RS232C le envíe las direccione-s del
locutor y de los oyentes, entonces el Í8291A se encarga de
enviar esas direcciones al bus mientras el Í8292 mantiene
activada la línea ATN.
La subrutina realiza los siguientes pasos: Envía a la
interfas IEEE-488 los comandos UNL (Unlisten) y UNT
(Untalk) para deshabilitar al locutor y a los oyentes
anteriores. Recibe desde la interfas EIA-RS232C la
dirección del locutor, espera que se active el bit BO en
el Registro "Interrupt Status 1" del Í8291A y luego envía
la dirección al bus 1EEE-488. Espera las direcciones de
los oyentes y luego de comprobar el estado del bit BO las
envía al bus. Y por último escribe en el Registro Command
Field del Í8292 el comando GTSB (Go To Standby) para
liberar la línea ATN dejando al integrado en reposo. La
subrutina DIRECC es utilizada en las siguientes
subrutinas: ENVIAR, RECIBIR y TRANSF.
( INICIO }y
EHUIA COMANDOSÜHL V UNÍ ALBUS IEEE-438
157
RECIBE DIRECCIÓNDE (NENIES DESDE
ENUIA LAS ]DISECCIONES AL iBUS IEEE-43S i
I R E C I B E D I R E C C I Ó N I' DE LOCUTOR DEL i
EIS-RS232C !i
E H W I f t D I R E C C I Ó NAL BUS iEEE-438
i
ESCRIBE 3L Í8292EL COhflNDO STSB
V QUEDñ EN REPOSOi
Con esto ss posibleenviar datos eniu?ar de comandosai GPIB
FIN
FIGURA 3.10 Diagrama de Flrijo de la Subrutina DIRECC
158
Las funciones que puede realisar el sistema contro-
lador del bus se describen a continuación:
a) DISEÑO DE LA SUBRUTINA ENVIAR
El diagrama de flujo de la subrutina ENVIAR se indica
en la Figura 3.11. Esta función permite que el sistema
envíe datos al bus, actuando en este caso como locutor del
bus IEEE-488.
Antes de comenzar a enviar datos al bus deben
direccionarse los dispositivos que intervendrán en la
comunicación para lo que se llama inicialmente a la
subrutina DIRECC. Después de enviar los comandos de
dirección, la subrutina pone al Í8292 en estado de reposo
para que libere la línea ATN y el Í8291Á puede enviar los
datos. La subrutina ENVIAR escribe los datos al bus, estos
datos llegan al equipo a través de la interfaz serial y
son enviados al bus por el Registro DATA OÜT del Í8291A,
la subrutina acaba la transmisión de datos cuando recibe
desde la interfas EIA-RS232C el carácter ESC.
Cuando acaba la transferencia de datos la subrutina
escribe en el Registro Command Field del Í8292 el comando
TCSY para que éste tome el control del bus y active la
línea ATN y envía al bus IEEE-488 los comandos ÜNT y UNL.
159
r i H i C I O^\ñ DIRECCIONES 1
ftL BUS IL-AhíUiDQ iA S Ü B R U I Í H f i D I R E C Í
i I
ESPEfiñ CñRfiCTE?. iDESDE EL FUESIG i
SEKI3L I
HQ/BQ Eñ C T I U A D O ? _)
"ESEL
ULIÍ Í10\DftIO?
E H U I A EL Df i íO
fiL BUS IEEE-438
E S C R I B E 96H EN ELH E G I S T K O f t U X H Ü D EFñRñ ñ C T i U ñ ñ EOI
EHüíA EL D A T O ftL
BUS 1EEE-488
i EHÜIfl COfiftNDOS1 UHL f UHT AL ii BUS ÍEEE-4S8 ¡
FIGURA 3.11 Diagrama de Fliijo de la Subrutina ENVIAR
160
b) DISKfíO DE LA SÜBRÜTINA RECIBIR
La Figura 3.12 presenta el diagrama de flujo de la
subrutina RECIBIR. Esta función se utiliza para leer datos
desde el bus IEEE-488 hacia la interfaz EIA-RS232C. En
este caso el sistema es uno de los oyentes o el único
oyente. El controlador envía la dirección del locutor y
las direcciones de los oyentes al bus, esta información se
transfiere con la subrutina DIRECC.
Una vez que el controlador ha enviado los comandos de
direccionamiento, debe liberar la linea ATN antes de
recibir datos desde el bus, por lo que pone al Í8292 en
estado de reposo para que desactive la linea ATN, escri-
biendo el comando GTSB en el Registro Command Field. El
Í8291A. recibirá los datos desde el Registro Data In al
detectar que el bit BI en el Registro Interrupt Status 1
está activado. La comunicación termina al recibir el
carácter SOS o al detectar la activación de la línea EOI
desde el bus IEEE-488.
El microcontrolador Í8751 escribe el comando TCSY en
el Registro Command Field del Í8292, para que tome el
control y active la línea ATN cuando ha finalizado la
comunicación. El C.I.Í8291A es puesto en el modo TON para
enviar los comando ÜNL y ÜNT' al IEEE-488.
( I N I C I O )
161
L L A f l ñ A LASUERUTlHfiDIRECC
PONE AL Í8291A •EH hODQ LON PARA
RECIBIR DATOS
'
ESPERA QUE SEACIIUE UH BIT EH
Ei Í829ÍA
LEE EL DATO DESDE j
EL BUS IEEE-488
RECIBE EL ULTIHODATO DESDE ELBUS IEEE-438 ¡
¡ P O N E AL Í829ífl EH ii EL h O D Q TOH P A R A i¡ E H U I A R COi lAHDOS i
EHUIA fiL BUSLOS COHAHDOS UHL
V UHT
FIH
FIGURA 3.12 Diagrama de Flujo de la Subnrtina RECIBIR
162
c) DISEííO DE LA SÜBRUTINA TRANSFERIR
El diagrama de flujo de la subrutina TRANSF se indica
en la Figura 3.13, Esta función permite realizar una
comunicación en la que no participa el controlador como
locutor ni como oyente. El controlador envía la dirección
del locutor y las direcciones de los oyentes con la
subrutina DIRECC al bus 1EEE-4SS y se pone en estado de
espera hasta que la comunicación se termine. El Í8292 va a
standby al recibir el comando GTSB al acabar de enviar los
comandos de direccionamiento.
Con la subrutina TRANSFERIR se configura al C.I.
8751A al modo Lon (Listen Only) en un modo de "ciclo de
handshake aceptor continuo" escribiendo 83H en el Registro
Auxiliar A, esta característica permite que el Í8291A no
participe en la transferencia de información, pero pueda
detectar el final de la comunicación al reconocer el
carácter EOS o la activación de la línea E01.
Cuando el controlador detecta que la transferencia de
datos finalizó, escribe en el Registro Command Field del
Í8292 el comando TCSY para que éste tome el control del
bus y active la línea ATN. Entonces la subrutina programa
al circuito integrado Í8291A en el modo TON escribiendo
80H en el Registro Address Mode y envía los comandos UNL y
ÜNT al bus.
163
c I H I C I O
LLAhA A LftSUBRUTIHfl
DIKECC
i POHE AL Í329ÍA i
i EH NODO LOH i1 i
IPOHE AL Í829ÍA EHÍHODO DE HAHDSHAKE
ACEPTÜR CONT INUO
TOHA EL CONTROL iDEL BUS iEEE-483 iEHUlftNDO AL Í8292 iEL COÍ1AHDO TCSV i
í
I POHE AL Í83SÍA¡EH HODO ION PAHfllESCfi lBÍH COHfiNDOS
ESCRIBE AL BUSLOS COHAHDO ÜHL
V ÜHT
FIGURA 3.13 Diagrama de Flujo de la Subrutina TRANSF
164
d) DISEffO DE LAS SÜBRUTINAS PABA LA BÚSQUEDA EN PARALELO
Antes de realisar una búsqueda en paralelo el con-
trolador debe configurar los dispositivos para responder a
la petición de estado en una linea de datos DIOi. La
subrutina CONFIG realiza esta configuración y debe ser
llamada antes que se ejecute la subrutina que inicia la
búsqueda en paralelo PPOLL.
- DISEÑO DE LA SUBRUTINA CONFIO
El diagrama de Flujo para esta subrutina se indica en
la Figura 3.14. Para la configuración de los dispositivos
el controlador debe tener el control del bus; es decir el
Í8292 debe estar en estado activo para que la línea ATN
también este activa. Fl sistema envía el comando PPG
(Configure Búsqueda en Paralelo) luego direcciona un
dispositivo como oyente y le envía el comando PPEi, donde
i es el número de la línea de datos que usará el
dispositivo para responder a una búsqueda en paralelo.
Direcciona al siguiente dispositivo y continúa el proceso
para configurar hasta a 8 dispositivos en el bus a la vez.
rINICIO>.
ENVIft AL Í8292 EL ICORANDO GTSB PARA |TOMAR EL COHTñOL 1
1IT
l E H U I f i EL COHftHDOi FPC ( C O N F I G U R E )i AL BUS IEEE-483
ESPERA HECiBIKDIKECCIOH DE
OVEHIE
ENVÍA AL BUSIEEE-483 ESA
DIRECCIÓN
ENVÍA A ESEDISPOSITIVO ELCOMANDO PPEi
cr
CONFIGURARONTODOS LOS^EQUIPOS/X
HO
C Ioí
165
FIGURA 3.14 Diagrama de Flujo de la Subrutina CONFIG
- DISEÑO DE LA SUBRUTINA PPOLL
La subrutina PPOLL cuyo diagrama de flujo se indica
en la Figura 2-15, asume gue la configuración de los
166
dispositivos ya fue realizada. El miorocontrolador pone al
Í8291A en el Modo LON escribiendo en el Registro Address
Mode 40H, y envía al Registro Command Field del Í8292 el
comando EXPP (Realice Búsqueda en Paralelo), lo que hace
que las líneas ATN y EOI se activen simultáneamente
indicando a los dispositivos que deben poner en la línea
de datos correspondiente su estado. El Í8291A leerá ese
dato desde el Registro DATA OUT. Para acabar la búsqueda
el sistema envía el comando PPU (Desconfigure Búsqueda en
Paralelo),
L
PHOGRAHA AL ÍS29ÍAEN EL HQDÜ LON DEDIKECCIÜNAHIEHTO
L
ESCRIBE EH Í8292EL COMANDO EXPP
(IHÍCÍE BÚSQUEDA)
ESPERA QUE SEACTIVE EL BIT BI
EH EL i329ia
LEE EL ESIñDQDE LOS OCHODisposinuos
íEHíí lH AL BUS
EL COHf iHDO ?FU iÍACftBflR BUSQUEDfl) í
( FIÍI ;FIGURA 3,15 Diagrama de Flujo de la Subrutina PPOLL
167
e) DISEtfO DE LA SUBRUTINA TCONTROL
Esta función permite que el sistema se convierta en
el controlador activo del bus, transfiriendo el control
desde el actual controlador activo hacia el sistema. La
Figura 3.16 presenta el diagrama de flujo de la subrutina
TCONTROL. Para que la transferencia de control pueda
realizarse el sistema no debe ser el controlador activo
del bus, ya que no tiene sentido que se transfiera el
control a si mismo.
Para proceder a transferir el control, el actual con-
trolador activo envía el comando TCT y el sistema esperar
ser direccionado para hablar por parte del actual control-
ador activo, al detectar este direccionamiento, el Í8291A
es configurado al modo TON escribiendo 80H al Registro
Address Mode? se deshabilita la dirección primaria y se
deja al circuito integrado en estado de espera.
El C.I. Í8292 que hasta ese momento no estuvo
funcionando se activa para que tome el control del bus
IEEE-488, el Í8751 escribe el comando TCNTR en el Registro
Command Field del Í8292 informándole que debe tomar el
control del bus. El C.I, Í8292 espera a que el actual
controlador activo libere la linea ATN para poder tomar el
control, si esto no sucede la transferencia del control no
puede producirse.
168
I H I C I O V
EcIfPERE QUE SACTÍUE EL BIT
cH
ECPT
EL ÍS25ÍA
Este bit indicaque se harecibido uncolando indefinido
LEA EH Í82SÍA ELREGISTRO COHflNDOS
INDEFINIDOS
SI X LEÍDO EL" " " TOhE
VEL C O N T R O L
ESPERE SEKDÍRECC10NA00 PARA
HABLAR POR EL iCOHTROLñDOR DEL i
BUS ñCTUftL j
ei control.
POHGA AL Í323ÍAEH NODO TON PARAENUifiR MENSAJES
PONGA AL Í3251AEH ESTADOR DE
REPOSO
ENVIÉ AL Í3292 ELCOMANDO TCÜTR
PABñ QUE UEMGft fiSER EL HUEVO
COHTKOLADOR 3PIB
1
£NU1E AL Í8291AEL
COHAHDO USCHD
El echando USCHSinferna que laCPU recibió ei
c »,
FIGURA 3.16 Diagrama de Flujo de la Subrutina
TCONTOOL
169
f) DISEÑO DE LA SUBRUTINA PCONTROL
Esta función permite que el sistema pueda transferir
el control del bus a otro dispositivo conectado al bus
IEEE-488 que tiene incorporadas las funciones de control
del bus. Esta subrutina solamente puede ejecutarse si el
sistema es el controlador activo. La Figura 3.17 presenta
el diagrama de flujo de la subrutina PCONTROL.
Para que se realice la transferencia del control, el
sistema debe enviar al dispositivo que tomará el control
el comando TCT y lo direccionará como locutor. En tanto se
programa al Í8291A en el Modo 1 de direccionamiento escri-
biendo en el Registro Address Mode el número 01H, y en el
Registro Address 0/1 la dirección primaria del sistema y
se dejará al circuito integrado en estado de espera.
La subrutina envía al Í8292 el comando GIDL (Go To
Idle) para que libere la línea ATN, con lo que el dispo-
sitivo al que se transfiere el control tomará el control
del bus IEEE-488 y vendrá a ser el nuevo controlador
activo.
INICIO
170
ENUIA COMANDOSUHL Y UHT ALBUS IEEE-488
RECIBE DIRECCIÓNDE LOCUTOR DESDEEL EIA-RS232C
ENVÍA AL IEEE-4S8LA DIKECCION DEL
LOCUTOR
Es la direccióndel dispositivoque va a ser elnuevo controlado/1,
ENUIft EL COHAHDOTCT AL BUSIEEE-483
Indios aldisposi t ivo queya puede tottarel control .
P O N E AL Í329ÍA ENEL H O D O í DE
D í R E C C I Ü H A H I E N l O
Para que puedaser drreccionadoa través delbus.
CARGA EL Í823ÍAC O N L A D I R E C C I Ó N
P R I M A R I A
i E H V I f t AL Í8292 EL Ií C O h f t H D O 6IDL |1LIBEKE EL CONTROLI I
DEJA AL Í829ÍA EH 1
E S T A D O DE R E P O S O í
FIGURA 3,17 Diagrama de Flujo de la Subrutina PCONTROL
171
g) DISESO DE LA SÜBRUTINA DISPD
La fnnción DISPD permite enviar el comando GET
(disparo) a un grupo de dispositivos a los gue se ha
direccionado como oyentes. Para esto el controlador envía
las direcciones de los oyentes y a continuación el comando
GET todo esto con la línea ATN activada. El diagrama de
flujo de la subrutina DISP se indica en la Figura 3.18.
( INICIO
i ESPEKñ QUE SE iACTIUE EL 3IT SO i
EN EL I82SÍH
KECIBE DIRECCIÓNDE OYENTES DE LHINTEHFíu SEKiHL
EHUIfi DIRECCIONESDE OYENTES ALBUS IEEE-4SS
ESPEHñ HHSTfi QUEEi BIT BO DEL
Í829Í SE SETEE
EL COHñNDOGET fiL BUS
IEEt-488
FIÍf
Son losdisposi i iyos^ue van a ser-disparados.
Este comandoi n d i c a a losoyentes que hansido disparados.
FIGURA 3.18 Diagrama de de la Subrutina DISPD
172
h) DISEÑO DE LA SÜBRÜTINA LIMDS
Permite enviar el comando SDC (reinicialiaar dispo-
sitivos seleccionados) a un grupo de dispositivos direc-
clonados como oyentes. La subrutina envía las direcciones
de los oyentes y luego el comando' SDC. El diagrama de
flujo de la subrutina se indica en la Figura 3.19.
( I N I C I O \ ESPERn QUE SE
I ñ C T Í U E EL 3IT EO i1 EN EL iSSSÍñ II J
RECIBE DIRECCIÓNIDE OVEHTES DE LA
ERIftL
rEHUIft DIRECCIONESDE OVENIES 3LSUS IEEE-488
T
I ESPEBñ QUE SEí f lCTiVE EL BIT BO" EN EL iS29iñ
Son losdispositivosque van a serre inic ia i izaáos .
EH'JIfi COHHfmO SDCJ Este colandoj i indica que losi AL BUS IEEE-488 oyentes debeni 1 reinicial izarse.
( F!íl )
FIGURA 3,19 Diagrama de Flujo de la Subrutina LIMDIS
173
i) DISEfíO DE LA SUBRUTINA IFCL
Esta función activa la linea IFCL por al menos 100 M.S
como está definido en la norma ISEE-488. Esto provoca gue
la Ínterfas IEEE-488 vaya a un estado conocido o de
inicialisación. La Figura 3.20 indica el diagrama de flujo
de la subrutina IFCL.
El controlador activo se encarga de enviar este
mensaje al iniciar la operación del bus IEEE-488. Esta
función se realiza escribiendo al Registro Command Field
del Í8292 el comando ABORT.
( I N I C I O )> x
1 iESCRISñ EN EL
¡REGISTRO CGÍ-thANüFIELD DEL Í82S2
EL CQtiftNDÜ HBGRí
ESTE COHAHDO ifiCTiMA LH LiHEñ i
IFCL DEL BUS
FIN
FIGURA 3.20 Diagrama de Fl-ojo de IFCL
174
0) DISEflO DE LA SUBRUTINA REM
Con esta función se habilita el control remoto de los
dispositivos que previamente fueron direccionados como
oyentes, activando la linea REN de la interfaz IEEE-488.
Para esto el controlador envía las direcciones de
oyente de los dispositivos en los que quiere habilitar el
control remoto y luego escribe el comando SREN en el
Registro Command Field del Í8292 para que active la linea
REN. La Figura 3.21 indica en diagrama de flujo de la
subrutina REM.
í ÍHICIO\E LAS
DIRECCIONES DE1 LOS OVEHTES i
í ESCRIBE EN EL¡ K E G I S I K G C Q f l f i f t H J )¡ FIELD DEL Í82S2i EL C O H ñ H D O SñEH
¡v "" ;
FIGURA 3.21 Diagrama de Flujo de la Subrutina REM
175
JO DISEfíO DE LA SUBRUTINA LOCAL
La Figura 3.22 presenta el diagrama de flujo de la
subrutina LOCAL. Esta función habilita el control local en
los dispositivos previamente direccionados como oyentes,
desactivando la linea REN. El 'controlador envía la
dirección de los oyentes y luego desactiva la línea REN
escribiendo en el Registro Command Field del Í8292 el
comando SLOC.
{ I H I C Í O
ESCRIBE LASD I R E C C I O N E S D E
LOS OYENTES
ESCRIBE EN EL IR E G I S T R O COHt tñHD i
F I E L D DEL Í8292 IEL C Q H A N D O SLOC i
F I N
FIGURA 3.22 Diagrama de ETuáo de la Subrutina LOCAL
176
El controlador realiza "una búsqueda en serie cuando,
detecta que la línea SRQ ha sido activada, esto indica que
uno o más dispositivos conectados al bus requiere
servicio. El sistema debe tener el control del bus para
realisar una búsqueda en serie, por la subrutina escribe
en el Í8292 el comando TCSY para que tome el control del
bus y active la linea ATN, Envia al bus el comando SPE y
la dirección de locutor del primer dispositivo al que se
va a pedir el estado, se deja al Í8292 en estado de
standby escribiendo en su Registro Command Field el
comando GTSB para que libere la línea ATN y el Í8291A lee
el estado del dispositivo.
El 18292 toma nuevamente el control del bus y si hay
más dispositivos en el bus envía la dirección del
siguiente locutor y recibe su estado. Para acabar la
búsqueda en serie el sistema envía el comando SPE> al bus y
escribe en el Registro Command Field del Í8292 el número
2BH para indicar el reconocimiento de la interrupción y
borrar el bit de interrupción activado. El diagrama de
flujo de la subrutina PSERIAL se presenta en la Figura
3.23.
177
y
1 H I C I Ü
i E H U I A AL ÍS23ÍH iI EL C O i l A N D Ü ÍCSY ¡I ÍTOÍ1E EL CONTROL) i
1
E H V I f t C Q H A H D O S P E ¡PARA I N I C I A R 1
BÚSQUEDA AL BUS I
L
E H U ! A D I R E C C I Ó NDE PEIÍ1EH L O C U T O R
fiL BUS iEEE-488
E H l / l H AL ÍS2?2 ELC O H f t N D O 6TSB
< S T f t H D B V )J
iLEE EL ESTADO DEL i
D I S P O S I T I V O iDESD£ EL 6P!B i
A C A B OBÚSQUEDA
\SERIAL?\
ÍSI
f E H U I A C O H f l H D O SPD Ii FAKA ACABAR
B Ú S Q U E D A AL BUS I
i E H Ü I f t AL i3292 EL !I R E C O H O C i n i E M T O DE ii LA IHTESBÜPCIOH ii i'
FIGURA 3.23 Diagrama de de la Subrutina PSEEIAL
178
3-4 SOFTWARE PARA PRUEBAS DEL SISTEMA-
3.4.1 DISEÑO DE PROGRAMAS PARA LA PARTE EIA-RS232C.
El programa que maneja la operación del sistema desde
la interfaz EIA-RS232C fue desarrollado en QUICKBASIC, y
se encarga de realisar la comunicación desde la interfas
serial con el sistema. El diagrama de flujo general del
programa se indica en la Figura 3.23.
Antes de empezar la comunicación deben inicialiaarse
las características que se van a utilizar en dicha comu-
nicación, como: el ritmo binario de la interfaz serial y
si 'el sistema va o no a ser el controlador del bus IEEE-
488. En caso de que vaya a realisar las funciones de
controlador, deben ingresarse la dirección del sistema y
el carácter EOS si se va a utilizar en la transferencia de
datos. En cambio si no va a operar como el controlador del
bus debe indicarse si el sistema va a funcionar
direccionado por un controlador o en sus funciones de
"solamente locutor" o "solamente oyente".
El programa presenta un menú con las opciones prin-
cipales j de manera que al comenzar el funcionamiento debe
escogerse la opción de inicialisación en la que se
ingresarán las características antes mencionadas, o la
179
opción para salir del programa^ antes de seleccionar la
opción "FUNCIONES". Las opciones pueden seleccionarse
presionando la tecla de la letra más iluminada o mediante
el movimiento del cursor y la presión de la tecla ENTER.
Si se escoge la opción "INICIALIZAC10N" el programa
llama a la subrutina CARAC cuyo diagrama de fluj o se
indica en la Figura 3.24, en la cual se presenta una
pantalla con las características que deben inicialisarse.Y
adicionalmente dos opciones: presionar la tecla Fl para
ingresar o editar los parámetros y presionar la tecla F2
para salir al menú principal.
Si se presiona la tecla F2 para salir sin ingresar
las características se presenta el mensaje de que no se ha
inicialisado la comunicación y sale al menú anteriormente
descrito.
180
[ INICIO
ÍESEHTft HENOPRINCIPAL VESPERA SE
V C?
i ESCOGIDA LLAílA Ai SU3RUIIHA CñEñC1 V REGRESA ALi flEHU PRINCIPAL
FIH "")
HO ESCOGIDA \IUHft ^
OFCIOH?
LLAflfi A LA iSUBRÜTIHA CARAC i
PAHA INICIALI2AR !
OPCIÓNFUNCIONE-ESCOGIDA?
í
LLAílfi A LA iSUBRUTiNA OPCIOHDE LAS FUNCIONES !
!
FIGÜEA 3.23 Diagrama de Fliojo General
181
Si ya se ha realizado la inicialización, antes de
salir de éste submenú la subrutina abre el puerto de
comunicación serial y envía al sistema el carácter de
inicialización FFH para que éste detecte el ritmo binario
y espera recibir el carácter ACK (06H) que le indica que
la comunicación con el sistema se ha establecido con el
ritmo binario adecuado, si dentro de cierto tiempo no
recibe el carácter ACK (OSH), envía nuevamente el carácter
de inicialización FFH y de nuevo espera recibir el
carácter ACK (06H), esto lo hace cuando el ritmo binario
es menor o igual que 1200 bits/s. Si no se recibió el
carácter ACK el programa muestra una indicación de error
de comunicación no establecida.
Para ingresar las características se debe presionar
la tecla Fl, en éste caso el programa llama a la subrutina
EDITAR que tiene el diagrama de flujo de la Figura 3.25,
que permite ingresar los valores para cada característica,
determinando si son o no correctos con los límites
esperados y si no lo son, espera el ingreso de nuevos
valores.
182
I N I C I O J
P R E S E N T A L A SO P C I O N E S f tI N I C I A L I Z H R
FUE .E S C O G I D A \O
ü H f t XOPCIOH?
'i ! \S i'ííhbtLLAhA A LH I Í1ENSAJE I
SUBRUTINft EDilHK I AL ÍNICÍP A R A INGRESAR 1 SALE fl l
LOS PñRAÍlETEOS i INI\
/¡NNO /ESCOGIDA
• C ÜHft\?
X /x/
y
C FIN\I
/ T
il / OPCIÓN X— C SALIR J
\ESC06I0A? /
-, \D >7
i LLñHñ A LA iSUBRUTINfi EDITAR |
PARA INGRESAR iLOS FARAÍ1ETHOS i
|
UA EL)E ERRORUI2AR V, HENU»IfiL
i
FIGURA 3.24 Diagrama de Flujo de la Subrutina CAEAC
f INICIO }
183
INGRESA?, EL UfiLOR iDEL HITHO iBINARIO i
HITHOBINARIO
ES UNCORRECTO?
SIMU T
?
ABRE EL PUESTO !DE COÍ1ÜNKACION i
SERIAL ii i
iT
iENUiñ EL C A R Á C T E R '¡DE IHICíALIZACIOH¡EL RIIrlQ BINARIO1
T
/ X
^XDESDÉ El" "/\SISTEi1Ax
XX
ísiT
C «« )
L ^wHI\H^ 1 LJi j |
X EOS? / T
XX i INGRESAR EL 1
NO CARÁCTER EOS
\
,„, .,INGRESA LH
DIRECCIÓN DELSISTEMA
Tyx/ FUE \I S , JNA \O
\ ÜALIDA? /
x^
FIGURA 3.25 Diagrama de Flujo de la S-ubrutina KDITAR
184
a) Operación del sistemai como controlador del bus IEEE—
488.
Si el sistema va a operar como el controlador del bus
IEEE-488 al escoger la opción "FUNCIONES" en el menú
principal, se ingresa a un submenú de las funciones que
puede realisar un sistema controlador. El programa llama a
la subrutina OPCIÓN, cuyo diagrama de flujo se indica en
la Figura 3.26 en donde las funciones se escogen mediante
el movimiento del cursor y presionando la tecla ENTER.
Al escoger una de las funciones el programa ejecuta
la rutina correspondiente a la función elegida. Las doce
funciones que pueden seleccionarse son: ENVIAR, RECIBIR,
TRANSFERIR, BÚSQUEDA SERIAL, BÚSQUEDA PARALELO, PASE EL
CONTROL, TOME EL CONTROL, REMOTO, LOCAL, REINICIALIZAR,
DISPARAR, IFCL.
a) RUTINA ENVIAR
Esta ??utina permite al sistema enviar datos al bus
IEEE-488, en primer lugar indica al sistema la función que
debe realisar. Luego envía al sistema la dirección de
locutor del sistema, y las direcciones de los oyentes que
van a participar en la transferencia de datos, verificando
si las direcciones ingresadas son válidas es decir si
185
están entre O y 30, en caso contrario, indica el error y
regresa a esperar que el usuario ingrese una nueva
dirección válida. una vez realizado el direccionamiento,
espera el ingreso del mensaje por el teclado y lo envía al
sistema por la interfaz serial para que sea transferido ali
bus IEEE-488, al detectar que la tecla ESC fue presionada
acaba de enviar datos y sale de la rutina al submenú de
funciones.
b) RUTINA RECIBIR
La rutina RECIBIR permite al sistema recibir datos
desde el bus IEEE-488. Envía al sistema la dirección del
locutor, la dirección de oyente del sistema, y las di-
recciones de los demás oyentes que van a participar en la
transferencia de datos, verificando si las direcciones
ingresadas son válidas, en caso contrario; indica el error
y regresa a esperar que el usuario ingrese -ana nueva
dirección válida. Espera recibir por la interfaz serial
los datos que le enviará el sistema provenientes de la
interfaz IEEE-488 al acabar de recibir los datos sale de
la rutina al submenú de funciones.
186
INI "")
1 PRESENTA FUNCIONES ÍQUE PUEDE HEALIZnE i
i ÉL COHTROLftBÜR Vi ESFERA OUE SE ilESCGGft üflft OPC10H i
RtñliZñ RUIIHftCORRESPONDIENTEfl Lfl FUNCIÓN 1
L L f t f l f t fi Lfl iS Ü B R U T I N f t HOC i
FIH
FIGURA 3.26 Diagrama de ETuoo de la Subrutina OPCIÓN
187
c) RUTINA TRANSFERIR
Envía la dirección del locutor, y las direcciones de
los oyentes, verificando si las direcciones ingresadas son
válidas. Una ves realisado el direccionamiento7 espera
recibir desde el sistema la indicación de que la
comunicación ha finalizado, ya que en éste caso el sistema
no va a intervenir en la comunicación y luego sale de la
rutina al submenú de funciones.
d) RUTINA BÚSQUEDA EN PARALELO
La rutina configura los dispositivos para la búsqueda
en paralelo para luego poder realizarla, en ese caso
espera que el sistema envíe los bytes de estado de los
dispositivos, después la rutina sale al submenú de
funciones.
e) RUTINA PASE CONTROL
La rutina permite pasar el control a otro dispositivo
conectado al bus IEEE-4S8 para esto el programa envía la
dirección de locutor del controlador que va a recibir el
control. Y espera que el sistema le indique si se realizó
correctamente la transferencia del control o se produjo
algún error, luego sale al submenú de funciones.
188
f ) RUTINA TOME CONTROL
La rutina permite tomar el control desde otro dis-
positivo conectado al bus 1EEE-488 el programa indica al
sistema la función que debe realizar y luego espera la
indicación del sistema de si se realizó correctamente la
transferencia del control o se produjo algún error,
finalmente sale al submenú de funciones.
Esta rutina pone a los dispositivos direccionados
como oyentes en control remoto. Envía al sistema las
direcciones de los oyentes que van a ser puestos en modo
remoto verificando si las direcciones ingresadas son
válidas, en caso contrario, indica el error y regresa a
esperar que el usuario ingrese una nueva dirección válida.
h) RUTINA LOCAL
Esta rutina retorna a los dispositivos direccionados
como oyentes al control local. Envía al sistema las
direcciones de los oyentes que van a ser puestos en modo
local verificando si las direcciones ingresadas son
válidas, en caso contrario, indica el error y regresa a
esperar que el usuario ingrese una nueva dirección válida.
189
i) RUTINA REINICIALIZAR
Esta rutina reinicializa a los dispositivos direc-
cionados como oyentes. Envía las direcciones de los
oyentes que van a ser reinicializados verificando si son
válidas, en caso contrario, indica' el error y regresa a
esperar que el usuario ingrese una nueva dirección válida.
j ) RUTINA DISPARAR
Esta rutina envía el comando de disparo a los dis-
positivos direccionados como oyentes. Envía las direc-
ciones de los oyentes que van a ser disparados verificando
si son válidas, en caso contrario; indica el error y
regresa a esperar que el usuario ingrese una nueva
dirección válida.
k) RUTINA IFCL
Esta rutina retorna al bus IEEE-488 a un estado
conocido de reinicialiaacíón.
1) RUTINA BÚSQUEDA EN SERIE
La rutina envía la dirección de locutores de los
dispositivos a los que se va a pedir estado verificando si
190
las direcciones ingresadas son válidas, en caso contrario,
indica el error y regresa a esperar que el usuario ingrese
una nueva dirección. Espera que el sistema envié los bytes
de estado de los dispositivos, después la rutina sale al
submenú de funciones.
b) Operación del sistema como no controlador del bus
IEEE-488
Si se eligió la opción de que el sistema no sea el
controlador del bus? el programa realiza las funciones de
escribir y leer datos desde o "hacia el bus IEEE-488, pedir
servicio al controlador y poner estado, con la subrutina
bíCON cuyo diagrama de flujo de esta rutina se indica en la
Figura 3.27.
Se realiza un lazo de espera hasta que el sistema
envié por la interfaz serial un carácter indicando gue el
sistema envió un comando y debe realizarse una de las
funciones. El carácter "L" (Locutor) indica que el sistema
fue direccionado para hablar por el controlador del bus,
por lo que se envia los datos ingresados desde el teclado.
El carácter "O" (Oyente) indica que el sistema fue
direccionado para oír, en ese caso se espera recibir los
datos leídos por el sistema.
191
I N I C I Ox
I RECIBE CftHACTEK ii "H" DESDE LA |i INTEKFñZ SERIñL ii
ESPERA RECIBIR UN iCARÁCTER DESDE LA}iNIEHFAZ SERIñL i
i EHÜIft POR LA }i IHIERFAZ SERIAL ii EL C A R Á C T E R "S^ 1
I RECIBñ CARÁCTERI DE CÜHFÍHÍ1SCÍONi DE ATENCIÓN
i I XLLE50—C CARÁCTER" ftCX?
NO
FIGÜEA 3.27 Diagrama de Fluo'o de la Rutina NCON
VHQDIá
iyiíí3S QIH3ÍM 1s3a SOÍHQ soi
i T3 aod soiua 30 !• OS3H9HI 73 HH3dS3 !
"1 333303ÍC/HHyO 3SI03H
26T
193
Si se requiere que el sistema pida servicio al bus el
usuario debe ingresar el carácter "S" desde el teclado con
lo que se envía por el puerto serial la indicación
correspondiente al sistema y se espera la indicación de
que el controlador realizó la búsqueda en paralelo. Se
puede también habilitar al sistema para responder a una
búsqueda en paralelo.
3.4.2 DISEÑO DE PROGRAMAS PARA LA PARTE IEEE-488,
El programa que maneja la operación del sistema desde
la interfas IEEE-488 fue desarrollado en GWBÁSIC, y se
encarga de realisar la comunicación desde la interfas
IEEE-488 con el sistema. El diagrama de flujo general del
programa se indica en la Figura 3.28. Las rutinas de la
tarjeta GPIB-PCIIA fueron desarrolladas en GWBÁSIC por lo
que para poder usarlas se debe programar en ese lenguaje.
Antes de iniciar la comunicación debe escogerse los
parámetros que van a utilizarse en dicha comunicación, en
el paquete IBCCNF de la biblioteca de rutinas de la
tarjeta GPIB-PCIIA.
Al comenzar el funcionamiento se debe escoge la
operación de la tarjeta como controlador o no controlador
del bus de acuerdo a lo seleccionado en IBCONF.
194
/
INICIOH
IHKÍALKE LASCOHBKIOHES DEGPERACTGH DE LATARJETA EH EL
PAQUETE IBCOHF
0E ACUERDO A ESASELECCIÓN SE
ESCOGE EL flODQ EfQUE Mfi fi OPEKAR
LA TfiRJEIfi
LA TARJETA NO ESEL COHíRÜLflDÜJi
V SALTA A LASUBRUIIHfl
HOC
LH TARJETA ES ELCOfITHOLADOR DELIEEE-483 V SALTA
A LA SUBKUTIilACON
FIGURA 3.28 Diagrama de Finjo General
195
' Si se escoge la opción "NO CONTROLADOR" el programa
salta a la subrutina NOC, en la cual se presenta una
pantalla con las funciones que el sistema puede realizar,
como son: Leer ciatos, escribir datos, reinicialisar la
tarjeta, pedir servicio, habilitar la respuesta de una
búsqueda en paralelo. El diagrama 'de flujo de esta parte
se indica en la Figura 3.29. En éste caso el programa debe
esperar que se le direccione para hablar, oír, o para
enviar estado, o recibir los comandos para ponerse en
estado de control remoto, local, reinicialisarse, o el
comando de disparo. Al recibir un comando la rutina
determina de que comando se trata y realiza la función
correspondiente.
Cuando se elige la opción "CONTROLADOR" también se
presenta la pantalla con las funciones que puede realisar
el controlador del bus. Al escoger una de las funciones el
programa ejecuta la rutina correspondiente a la función
elegida. Las funciones que pueden seleccionarse son:
ENVIAR, RECIBIR, BÚSQUEDA SERIAL, BÚSQUEDA PARALELO, PASE
EL CONTROL, TOME EL CONTROL, REMOTO, LOCAL, REINICIALIZAR,
DISPARAR, IFCL.
El Diagrama de flujo de esta rutina se indica en la Figura
3.30.
r I N I C I O^*i 196
POHFFU
A LA TARJETAESTADOESPERA
DE
R E C I B I D OUli
COHAHDQ?
DETERMINA QUECOMANDO LLEGO
LA FÜHCIOH
FUEDIRECCIOHflDO
PARAHABLAR?
INGRESA DATOS PORTECLADO V LOSEHlUñ AL BUS
FUE x siDIRECCIÓNOYENTE?
SEACABARONDATOS?
SEPARA ESPACIOEH UNA UARIABLEPARA LOS DATOS
LEE LOS DATOSDESDE EL BUS
IEEE-488INDIQUE EN LAPANTALLA EL
COMANDO RECIBIDO
HO X SEACflBfiRONDATOS?
FIGUEA 3-29 Diagrama de Flujo para la Ratina NOC
197
í I N I C I O )v_ ^
i INGRESA DIRECCIÓNi DEL DISPOSITIVOi A CONTROLAR
i
P R E S E N T A PANTALLAC O H L A S O P C I O N E S
Q U E P U E D ER E A L I Z A R V E S P E R ASE ESCOJA O P C I Ó N
E S C O G I Ó \i OPCíOH >L.H U¡
V Sfii
1/-í FV
X -
sSí Í R E A L I Z A
i CORRESPÍF i A LA Fl
X IH í
'
R U T I N A 11 N P I E H I E íJ N C I O N !
}
FIGURA 3,30 Diagrama de Flujo de la Rutina CON
OAJPITUXXD
RE STJLTADOSY
IV
RE SXJLTAJDOS KXFERIÍlElSITArJK S
GX3NCLUS3I OÍSTE S Y RE CXDME35ÍÜAGI OÍSTE S
4.1 RESULTADOS EXPERIMENTALESi
El sistema de conversión diseñado en la presente
Tesis funciona mediante un programa realizado para el
inicrocontrolador Í8751 que se encarga de todas las
funciones de inicialización, transferencia de comandos y
datos y del control del sistema.
Dicho programa fue probado con el paquete AVSIM51,
comprobando que a nivel de simulación las subrutinas
trabajaran adecuadamente. Las pruebas realizadas con el
simulador no aseguran que el hardware funcione
adecuadamente, ya que el AVSIM51 solamente puede simular
la operación del 18751 y no puede determinar- la operación
de los circuitos integrados asociados a éste en el diseño.
Por lo tanto la simulación es especialmente útil para
detectar los errores que se presenten en el programa como:
saltos incorrectos, lazos sin fin, etc.
4.1.1 EQUIPO DE PRUEBAS
Las pruebas en el hardware se realizaron utilizando
199
la configuración de equipo que se indica en la Figura 4.1,
compuesta por: el sistema de conversión de interfaces
serial - paralelo, un computador dotado de una tarjeta
para comunicación serial EIA-RS232C y el un computador
provisto de la tarjeta GPIB-PCIIA disponible en el
laboratorio. Se realizó un programa para el computador que
contiene la tarjeta de comunicación serial y otro programa
para el computador que contiene la tarjeta GPIB-PCIIA.
Definición dela Interfazsegún NorwaElft RS-232C
"P f~1cI/
RIE
iiT s
F£R
E
SISTEHflCE
CONVEXIÓN
PC2
PARA
LEL0
Pfl
ñLEL0
Def in i c ión de-la Interfazsegún Hor^aIEEE-488
FIGURA 4.1 Diagrama del Equipo de Pruebas
200
4.1.2 PROTOCOLO DE PRUEBAS
a) Sistema de conversión como Controlado-r del bus IEEE-
488
El computador conectado a la interfaz serial a través
del sistema de conversión es el encargado de direccionar
al computador que contiene la tarjeta GPIB-PCIIA, y de
enviarle comandos de reinicialización, disparo, etc, éste
último reconoce el comando que el controlador le ha
enviado y el programa realiza la tarea apropiada.
b) Computador provisto de la tarjeta GPIB-PCIIA como
Contraladc-r del bus
En-este caso el sistema de conversión opera como el
dispositivo a controlar. El controlador envía los comando
al sistema y éste reconoce cuando ha sido direccionadc,
reinicilizado, disparado, etc y envía la indicación al
computador conectado a la interfaz serial, de acuerdo a lo
cual el programa de dicho computador realiza la tarea
correspondiente
c} Sistema de comunicación sin Gontrolador
En este caso el sistema de conversión puede ser
201
configurado ya sea como "locutor solamente" u "oyente
solamente". Si es configurado como locutor, el computador
dotado de la tarjeta GPIB-PCIIA desempeñará las f-unciones
de oyente y viceversa.
En el caso de que el sistema de conversión sea el
locutor los datos serán enviados a través del computador
dotado de la tarjeta de comunicación serial EIA-RS232C y
en el caso de que el sistema sea el oyente los datos serán
enviados por el computador provisto de la tarjeta GPIB-
PCIIA.
El resultado de ésta prueba no es plenamente
satisfactorio en virtud de que la tarjeta GPIB-PCIIA no ha
sido diseñado para operar en un ambiente sin controlador y
requiere necesariamente de ser direccionada.
4.2 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
a) La disponibilidad de circuitos integrados VLSI
específicos para la norma IEEE-488 simplifica
considerablemente la tarea de diseño de la interfaz,
permitiendo que se pueda realizar interfaces para
ésta norma mucho más flexibles, con mayor capacidad
de funcionamiento, con un menor número de circuitos
integrados y por lo tanto en un espacio más reducido,
202
que lo que se obtendría usando circuitos integrados
de menor escala de integración. Tres de esos
circuitos integrados son el Í8291A, Í8292 e Í8293
desarrollados por la INTEL.
Ha sido posible implementar un sistema que cumple con
las especificaciones de la norma IEEE-488 incluyendo
las características eléctricas.
b) Aunque una interfaz serial llena los requerimientos
de comunicación de muchos sistemas y es más fácil de
implementar, una Ínterfaz paralela sobre distancias
pequeñas provee velocidades de comunicación mayores,
aunque requiera mayor número de conectores y de
circuitos complejos. Lo que para algunas aplicaciones
es de especial importancia.
c) El diaeño del sistema incluye la detección autroznática
del ritmo binario de la comunicación serial a través
de software. Para ésto es necesario que el equipo
EIA-RS232C envié un carácter de inicialización al
sistema de conversión que permite detectar
automáticamente el ritmo binario de acuerdo al
carácter recibido. Esto hace posible que los
dispositivos conectados a la Ínterfaz serial puedan
comunicarse en cualquiera de los siguientes ritmos
203
binarios: 19200, 9600, 4800,2400, 1200, 600, 300 y
150 Bits/s.
d) La interfaz EIA-RS232C se la realiza mediante el
puerto serial del microcontrolador Í8751 con 8 bits
de datos, 1 bit de parada y sin paridad y el circuito
integrado MAX232, que permite adaptar los niveles de
voltaje TTL que utiliza el microcontrolador a niveles
de la interfaz serial y viceversa, la utilización de
éste circuito permite el uso de una sola fuente de
5V.
e) Una de las aplicaciones del sistema de conversión de
interfaces serial - paralela que merece mención
especial es la capacidad de controlar remotamente
dispositivos IEEE-488 con un computador central,
eliminando la necesidad de un controlador
independiente en sitios remotos. Con ésto se consigue
aumentar la extensión del bus IEEE-488, usando modems
conectados a la interfaz EIA-RS232C que permiten
distancias mayores que los limites máximos de cada
norma.
f) La norma IEEE-488 cubre las características
eléctricas, mecánicas y funcionales de la interfaz,
pero no cubre las funciones de dispositivo, es decir
204
aquellos mensajes que intercambian los dispositivos
una vez que se ha realizado el direccionamiento. Por
lo que en general para que los dispositivos puedan
comunicarse entre si es necesario que sus mensajes de
dispositivo sean también compatibles.
g) Las funciones del bus IEEE-488 se implementan de
acuerdo a la norma en todos los dispositivos; sin
embargo, no es necesario que los dispositivos
incluyan todas las funciones de la norma7 sino
únicamente las útiles para su operación. Por lo tanto
antes de que el controlador envié un comando al bus
se debe comprobar que el dispositivo está habilitado
para responder a dicha función.
1.- Gofton P. Mastering Serial Communications, Berckeley,París, 1986.
2.- Kruglinsky D. Guía de las Comunicaciones del IBM/PC,Me Graw Hill, España, 1985.
Seyer M. RS-232 Made Easy, Prentice Hall, USA, 1984.
4.- Mompin J. Interconexión de Periféricos aMicrocontroladores, Mundo Electrónico, 2da edición,Marcombo, Barcelona, 1983,
5.- Journal of Data Communication, 1988.
6.- González N. Comunicaciones y Redes de Procesamientode Datos, Me Graw Hill, 1983.
7.- Lilen H. Interfaces pour Microprocesseurs et Micro-Ordinatures, Editions Radio, 1985.
8.- Andrews M. Programming Microprocessor Interfaces EorControl and Instrumentation, Prentice—Hall Inc, 1982,
9.- National Instrument, GPIB-PC IEEE-488 InstrumentationInterface.
10.- IEEE, IEEE Transactions on Instrumentation andMeasurement #3, 1984.
11.- Leibson S. The Handbook of Microcomputer Interfacing,Tab Books Inc, USA, 1983.
12.- IEEE, IEEE Standard Digital Interface For ProgramableInstrumentatiion, USA7 1983.
206
13.-: INTEL, Microsystem Componets Handbook Volume II,.USA,1984.
14.- CCITT, Recomendación V.24, Fascículo VII.I, Ginebra,1984.
15.- CCITT, Recomendación V.23, Fascículo VII.I, Ginebra,1984.
16.- INTEL, INTEL 8-bit Embedded Controller Handbook, 1987
17.- Texas Instruments, The TTL Data Book, Volumen2, 1985.
3»
f»
*ANEXO
MAÜÍUAL DE USO
SISTEMA DE CONVERSIÓN DE INTEREACESSERIAL — EARAT.KLO
Sfc
MANUAL DE USO
INTRODUCCIÓN
El programa desarrollado para controlar el
funcionamiento del equipo de llama SERIE.EXE y debe
ejecutarse para realizar las diferentes funciones del
sistema.
OPERACIÓN:
Antes de encender el equipo es necesario que el
usuario seleccione las características de operación del
sistema de conversión. El sistema puede funcionar: a) como
el controlador del bus y b) como un dispositivo no
controlador; para escoger entre éstos dos modos de
operación debe seleccionarse la posición del switch de
CONTROL, en la posición de ON se escoge la operación
CONTROLADOR y en la posición OFF la operación NO
CONTROLADOR.
Si ésta última opción es activada, adicionalmente
deben setearse en los dip-switches la dirección del
sistema con los cinco dip-switches menos significativos
CSW1, SW2, SW3, SW4, SW5), es la dirección a la que el
sistema responderá con los comandos de direccionamiento
enviados por el controlador. Los dos dip-switches
A2
siguientes (SW63 SW7) permiten escoger las funciones
"locutor solamente" u "oyente solamente" cuando el sistema
se conecte a un dispositivo que tenga las mismas
funciones, en un bus sin controlador. La selección de las
dos opciones simultáneamente deshabilita al sistema de
conversión y produce un error.
El último dip-switch (SW8) habilita la característica
del uso del carácter OAh como carácter EOS en la
comunicación. Esta configuración se indica en la Tabla
A.l.
# sw12
3
4
5
6
7
a
VALOR
n
n
n
n
n
10
10
10
FUNCIÓN
Dirección 2°
Dirección 21
Dirección 22
Dirección 23
Dirección 24
"Locutor solamente"HabilitadoDeshabilitado
"Oyente solamente"HabilitadoDeshabilitado
Carácter EOS (OAh)HabilitadoDeshabilitado
TABLA A.l Tabla de selección de las carácter!áticas de un
dispositivo no controlador
A3
Una vez escogidas las características de operación
del sistema conversión y encendido el dispositivo,
cualquier cambio en los switches no será tomado en cuenta,
por lo que para que se consideren los cambios el sistema
debe ser reinicializado mediante el pulsante de RESET o
ene end i do nuevament e.
Como dirección del sistema conversor puede escogerse
cualquier valor de O a 30, la dirección 31 deshabilitará
al equipo. Debe tenerse la precaución de que la dirección
escogida no coincida con la de otro dispositivo en el bus.
a) INICIALIZACION
Al ejecutar el programa SERIE.EXE se presenta un menú
principal en el cual se escogen las características
iniciales de funcionamiento ingresando a la opción
INICIALIZACION, aquí se determina el ritmo binario de la
comunicación serial y si el sistema es o no el controlador
del bus. Esta opción debe estar de acuerdo a lo
seleccionado en el hardware. El ritmo binario puede ser
escogido entre los siguientes valores: 19200, 9600, 4800,
2400, 1200, 600, 300 y 150 bits/s, un valor diferente
producirá un error en el programa.
A4
b) CONTROL
En caso de escoger la operación del sistema como
controlador del bus, se determina en las características
de inicialización si se va a -utilizar un carácter como
carácter EOS y además se ingresa la dirección del sistema
como controlador, que no debe ser necesariamente la
ingresada en los dip-switches para cuando el sistema es un
dispositivo no controlador.
Al salir al menú principal puede ingresarse ya en la
opción de FUNCIONES, que presenta un submenú con las
posibles funciones que el sistema puede realizar. Se elige
cualquier función con el movimiento del cursor y
presionando la tecla ENTER.
En las funciones en que se debe ingresar las
direcciones de los dispositivos participantes en la
comunicación pueden elegirse valores de O a 30, teniendo
en cuenta que el número máximo de dispositivos en el bus
IEEE-488 es 15.
c) NO CONTROLADOR
Al elegir la operación del sistema como un
dispositivo no controlador del bus, en la opción de
A5
INICIALIZACION debe determinarse si el sistema será
direccionado por un controlador, o entre las funciones
"locutor solamente" u "oyente solamente".
El programa SERIE.EXE, una vez inicializadas las
características permite escoger las opción FUNCIONES, en
ésta parte el programa espera la indicación enviada desde
el sistema conversor que le indicará el comando recibido y
en consecuencia la función que deberá realizar.
Para salir del programa se debe escoger la opción
SALIR en el menú principal.
ÁRBOL DE OPCIONES DEL SOFTWARE
La Figura A.l presenta el árbol de opciones del
software a través del cual puede recorrer el usuario del
sistema.
* Nota: En el caso de que se escoge en el programa la
opción afirmativa al funcionamiento como Controlador la
opción FUNCIONES presenta un menú con las funciones que
realizará el sistema de acuerdo a lo que escoga el
usuario. No se presenta la misma pantalla cuando se ha
escogido la opción de No Controlador, en este caso .no se
presenta ningún menú
A6
r— INICIALIZACION
SERIEFUNCIONES
RITMO BINARIO(19200, 9600, 4800,2400, 1200, 600,300 y 150)
CONTROLADOR , CARÁCTER EOS
DIRECCIÓN
NO CONTROLADOR
ENVIAR
RECIBIR
TRANSFERIR
BÚSQUEDA EN PARALELO
PASE EL CONTROL
RECIBA EL CONTROL
REMOTO
LOCAL
REINICIALIZAP.
DISPARAR
IFCL
BÚSQUEDA EN SERIE
SALIR
FIGURA 4,1 Árbol de opciones del programa SKRIE.EXE
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il4O
n1e •ll
Port 2
Port 2 h an 8-bit brdirectionai I/O pon \viih interna!puüups. The Pon 2 output buflera can sink/source 4LS TTL Inputs. Pon 2 pins that have is wnnen lofr«m are puiled hígh by !he intemaj puílups. and ¡nthaí ttate can De usad as inputs. As ínputs. Porl 2pina that are oxtemaily beíng pulled low will sourcacum»rrt (¡IL. on tne data sneot) because of the inEemalpoüupa.
Port 2 amru Ihe high-order addresa byte duringfetchos from externa! Program Memory and during
to extemal Data Memory tnaí usa 16-bK(MOVX (&DPTR). !n Ihb appilcauon it
«trong jntamal pullups when emftting Is. Duringlo extemal Data Memory tíiat use 8-bit ad-
(MOVX (5)Rí), Pon 2 emHa ma contenta o/tfw P2 Sosciaí Function Regíster.i
Port 2 ajao recetves ma hign-oroer aoaresa otis üur-ír>g prograrrvTKng of íhs EPROM parts and dunngprognun venfication of til e ROM ana EPROM parís.
Pon 3 is an 8-bit bidirectional I/O oon wiih infernalpulluos. The Pon 3 output bufiers can stn^c/sourca 4LS TTL inpuis. Pon 3 pins tnat have is wnnen tothem are pulled high by tne ¡ntemal pullups. ana inIfiat state can Da usea as inouta. As innuts. Port 3pins tnat are exiemally being pulled low wiil sourcacurrent (IIL, on tne data sheal) because of UIQ pullups. ,
Pon 3 also serves Ihe functions oí various spedaJíearurea of the MCS-51 Pamiiy, as usted oelow;
Port Pin
P3.GP3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6
P3.7
Alternativo Punctlon
RXD (señal ¡nput pon)TXD ísanaJ outout pon)iÑTu" (extemal intemjpt 0)IÑTÍ (extemal interrupt 1)TO (Timar 0 extema] input)TI fTirner 1 exiemal inpuijWR (sxtemal dala memory wnte
strobe)HE5 (externa! data memory reaa
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8032AH/8052AH • 8751H/S751H-12
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^nbtont Temperatura Under Bías . . .0 'C lo 70 *C
Síorage Temperaíure -65 4C to + ISO "Q
on HA7VPP Pin to VSS . -0.5V lo + 21.5V
on Any Other Pín to VSS . -O.SV to -r 7V
powttf Díssipauon i .SW
"íVO77C& Stressas aoove trióse Usted unaer "Ab-soluto Máximum fiatings" may cause permanen(damage to (ne davice. This is a stress rating onlyand funcaonal operaoon o/tne device atineseoranyotfter condidons aoova ¡rióse indicated m tne oper-añona! secoons o( íhis SDeci/ication is no{ implied.Efposure (o absolute máximum ratina cortdttions iorextended penads may affect devica reiiability.
D.C, CHAHACTERÍSTÍCS: (TA - O 'C to 70 °C; VCC = 5V -10%: VSS « OV)
Symboi
VIL
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Jnpui Low Volíage (Exceot £A Pin oíS751H, 8751M-12)
Input Low Volíage to £A Pin oí8751 H. 87S1H-12
Input Hion Voitaga (Hxcept XTAL2.RST]
Input High Voitaga to XTAL2. BST
Output Low Voítage (Ports 1, 2. 3)"
Outout Low Voltage (Port 0, ALEP^EfiK
3751H, 87S1H-12
All Others
Ouiout High Voitaga (Ports l. 2. 3)
OUÍPUE High Voltags [Pon 0 inExíamal Bus Mode. ALE. PSEN)
LogicaJ 0 Input Current (Porís 1. 2. 3JS032AH. 8052AHAlí Olhers
Logical 0 Input Current ¡o £A Pin oí3751H. 875!H-12Only
LogicaJ 0 Inpui Current (XTAL2)
¡nput Leakage Current (Port 0)S751H, S751H-12AJÍ Otriers
Lógica/ 1 Inout Current ¡o £A Pín of8751H. 87S1H-I2
Input Current to RST lo Actívate Reset
Power Suppíy Current: 8031/80518031AH/8051AH8032AH/8052AHa75lH/S75lH'12
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IOL = 3.2 mA)OL = 2.4 mA
ÍOL = 3.2 mA
ÍOH = - 50 uA
ÍOH = - JOO «A
Vin = 0.45 VVín = 0.45 V
Vín = 0.45 V ,
0.45 < Vin < VCC0.45 < Vin < VCC
Vin <(VCC~J.5V)
All Outouts Díscon-necreo: £A = VCC
test írea = iMHz
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TYPES SN54LS373, SN54LS374, SN54S373, SN54S374,SN74LS373, SN74LS374, SN74S373, SN74S374
OCTAL D-TYPETRANSPAHENTLATCHES ANO EDGE-TRiGGERED FLlP-FtCPS
1— — — •. Choice oí 8 Larchas or 8 D-Type Flip-Flops SN541S373. SM54LS374. SN54S373.
In o Single Pa-uang SN54537-J i PACKAGCSN7'U.S373.SN74.[,S374.SN7'tS373.
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20 r• P-N-P Inputs Reduce D-C Loadinn on p
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third staie anü i/icreased high-logic-level dnv» provide
(hese fegisiers wiin (he capsbiliiy oí oemg connecifrd
dírecily lo and dnvtng (he bus Unes in a bus-organiisd
syslem wilhoui need lo' inieriace oí pull-up com-
ponoots. Tney are panicularly aiuaciive ior irnplemeni
íng buffet fegisiers I'O pons, bidifectional bus Ctiveri.
and working icgísiers.
The eigfii [aiches oí me 'LS373 and 'S373 are
uansparen! D-rype laiches meaning iba! while Ihe
entóle (C) ¡s high ine O ouipuis will íollow the rtaia (D¡
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