Usart PIC config LANDA

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SISTEMAS ELECTRÓNICOS AVANZADOS. ING. TÉC. INDUSTRIAL ELECTRÓNICO 1

MICROCONTROLADORES PIC

USART

Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter• Síncrona o asíncrona• Recibe y transmite• Operación full duplex asíncrona• Aplicación típica: comunicación con un PC mediante el

protocolo RS232, para lo que necesita un driver para desplazamiento de niveles

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USART

Bloques que forman la USART:• Generador de la relación de baudios (BRG)

Genera el reloj de transmisión a partir del oscilador de la MCUDetermina la velocidad de transferencia

• Circuito de muestreoDetección del nivel lógico en el terminal de RXSíncronización del reloj

• Transmisor asíncrono• Receptor asíncrono

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USART

Diagrama simplificado de transmisión:

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USART

Diagrama simplificado de recepción:

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USART

Ejemplo: forma de onda de la transmisión serie del dato 25h con 8 y 125h con 9 bits:

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USART. Registros de control

SPBRG – Generación del ‘baud rate’BRGH bit en el registro TXSTASYNC bit en TXSTA

TXSTA – Control y estado de transmisiónRCSTA - Control y estado de recepciónTXREG – Registro de transmisión de datosRCREG - Registro de recepción de datosPIR1 – Registro de indicadores (‘flags’) de interrupciónPIE1 – Registro de habilitación de interrupciones

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USART. Velocidad de transmisión

Formulas para el cáculo de los baudios

Baudios = Fosc/(16(SPBRG+1)), BRGH=1

Baudios = Fosc/(64(SPBRG+1)), BRGH=0

Formulas para SPBRG

SPBRG = (Fosc/(16 x Baud rate)) - 1, BRGH=1

SPBRG = (Fosc/(64 x Baud rate)) - 1, BRGH=0

Ejemplo:•Oscilador: 4MHz oscillator•Velocidad de transmisión: 9600 baudios asíncrono

Para BRGH = 1SPBRG = 4000000/(16 x 9600) - 1 = 25.04

Para BRGH = 0SPBRG = 4000000/(64 x 9600) - 1 = 5.51

Mejor elección: BRGH = 1, SPBRG = 25

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USARTVelocidades de transmisión para:

BRGH=0 BRGH=1

Registros asociados con el generador de relación de baudios:

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bit 7 CSRC: Bit de selección de fuente de relojModo asíncrono: no utilizadoModo síncrono

1 = Modo maestro (reloj generado internamente por BRG) 0 = Modo esclavo (reloj de la fuente externa)

bit 6 TX9: Bit de habilitación de transmisión de 9 bits1 = Transmisión de 9 bits0 = Transmisión de 8 bits

bit 5 TXEN: Bit de habilitación de transmisión1 = Transmisión habilitada 0 = Transmisión no habilitada.

bit 4 SYNC: Bit de selección de modo en la USART1 = Modo síncrono0 = Modo asíncrono

TXSTA: Transmit Status and Control Register

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bit 3 No implementado se lee 0bit 2 BRGH: Bit de selección de alta velocidad de trasmisión (High Baud Rate)Modo síncrono: no utilizadoModo asíncrono

1 = Alta velocidad 0 = Baja velocidad

bit 1 TRMT: Bit de estado del registro de desplazamiento de transmisión1 = TSR vacio0 = TSR lleno

bit 0 TX9D: Noveno bit del dato a transmitir. Puede ser el bit de paridad.

TXSTA: Transmit Status and Control Register

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USART. Transmisor

Diagrama de bloques

Buffer del registro de desplazamiento (R/W)

TXREG vacío si TXIF=1

Habilitaciónde TX

Bit 9

Habilitación bit 9

Registro de desplazamientode transmisión

TSR vacio(TRMT=1)

Habilitaciónpuerto serie

Salida de datos

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USART. Transmisor

Registros asociados en el 16F87x:

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USART. Transmisor

Cronogramas de transmisión:

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USARTInicialización de la transmisión

• Inicializar el registro SPBRG con el valor apropiado para la velocidad a utlizar (tener en cuenta el bit BRGH)

• Habilitar el puerto serie asíncrono poniendo a 0 el bit SYNC y a 1 el bit SPEN.

• Para utilizar interrupciones poner a 1 los bits TXIE, GIE y PEIE.• Para una trasmisión de 9 bits poner a 1 el bit TX9.• Habilitar la transmisión con un 1 en el bit TXEN , qué también pondrá a

uno el bit TXIF.• Si se utiliza la transmisión de 9 bits cargar el noveno bit en TX9D.• Cargar el dato en el registro TXREG (comienza la transmisión).

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RCSTA: Receive Status and Control Register

bit 7 SPEN: Bit de habilitación de puerto serie1 = Puerto serie habilitado (configura RX/DT y TX/CK como pines del puerto

serie) 0 = Puerto serie inhibido

bit 6 RX9: Bit de habilitación de datos de 91 = Recepción de 9 bits 0 = Recepción de 8 bits

bit 5 SREN: Bit de habilitación de recepción sencilla.Modo asíncrono: no utilizadoModo síncrono - maestro

1 = Habilitada0 = Inhibida Se pone a cero cuando se completa una recepción.

Modo síncrono - esclavo: no utilizado

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RCSTA: Receive Status and Control Register

bit 4 CREN: Bit de habilitación de recepción continua Modo asíncrono

1 = Habilitado 0 = Inhibido

Modo síncrono1 = Habilitado 0 = Inhibido

bit 3 No implementado se lee 0bit 2 FERR: Bit de error de trama

1 = Error de trama (se puede actualizar leyendo el registro RCREG y leyendo el siguiente byte válido) 0 = Sin error de trama

bit 1 OERR: Bit de error de overrun1 = Error de overrun (se puede ‘borrar’ poniendo a cero CREN) 0 = Sin error de overrun

bit 0 RX9D: Noveno bit recibido. Puede ser el bit de paridad

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USART. Receptor

Diagrama de bloques:

Registro de desplazamientode recepción

Doble buffer de recepción (FIFO)

Indicadores de error

Habilitaciónpuerto serie

Recepción continua =1

Recepción completaDatos no leído en FIFO

Entrada de datos

Datos de 9 bits

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USART. Receptor

Registros asociados en la MCU 16F87x:

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USARTInicialización de la recepción

• Inicializar el registro SPBRG con el valor apropiado para la velocidad a utlizar (tener en cuenta el bit BRGH)

• Habilitar el puerto serie asíncrono poniendo a 0 el bit SYNC y a 1 el bit SPEN.

• Para utilizar interrupciones poner a 1 los bits TXIE, GIE y PEIE.• Para una trasmisión de 9 bits poner a 1 el bit RX9.• Habilitar la recepción con un 1 en el bit CREN.• El bit RCIF se pondrá a 1 cuando la recepción se complete, se generará

una interrupción si RCIE esta activado.• Leer RCSTA para coger el noveno bit si es necesario y determinar si ha

ocurrido algun error. • Recoger el dato recibido del registro RCREG.• Si se ha producido algun error poner a cero el bit .CREN

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MICROCONTROLADORES PICUSART.

Ejemplo de programa

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MICROCONTROLADORES PICUSART.Muestreo

El dato en el pin de RX se muestrea tres veces y se determina su nivel (alto o bajo) por mayoría.

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