EEC2104 Microprocessadores

Transcrição

1 EEC24 Microprocessadores Edição 25/26 Interface série Interfaces série em geral... Hardware para comunicação série (um bit de cada vez) Universal Assincronous Receiver Transmitter Universal Syncronous Assincronous Receiver Transmitter Com ou sem cadência de emissão e recepção programável Formato de transmissão configurável Um ou mais canais de comunicação independentes Podem originar pedidos de interrupção Exemplos: Zilog: Z84C7 (Z8DART) - 2 canais assíncronos Z84C4 (Z8SIO) - 2 canais de comunicação programáveis Intel: 82C5 - canal, vários modos de funcionamento (USART) Vários: 6C55 - canal assíncrono, compatível PC Interface série -

2 ... e na família 5 Vcc 28 RAM CPU 28 RAM INT OSC RST TIMER TIMER Barramento interno 4k ROM Bus CTR I/O PORTS UART P P P2 P3 (P3. e P3.) Interface série - 2 Resumo... Um canal com envio e recepção em simultâneo (full duplex) 4 modos de operação Receptor com duplo buffer Registos: Acesso: SBUF Controlo: SCON Taxa de transmissão (baud rate) Fixa Programável por TC ou TC2 Pinos: RxD = P3., TxD = P3. TxD RxD SBUF Sh Reg SBUF Bit Pino SCON Interface série - 3

3 Comunicação síncrona versus assíncrona Síncrona: o sincronismo é enviado explicitamente (p. ex: ) Assíncrona: o sincronismo não é enviado explicitamente (2) () Relógio Dados (2) Dados Start bit Stop bit Interface série - 4 Porta série: modos e Modo Transmissão síncrona, 8 bits (primeiro LSB) Taxa de transmissão fixa: /2 de Fosc Envio e recepção dos dados por RxD Sincronismo (relógio de transmissão) em TxD Modo Transmissão assíncrona, bits: Um start bit (sempre zero) Oito data bits (LSB primeiro) Um stop bit (sempre um) Taxa de transmissão: variável (TC ou TC2) Envio por TxD, recepção por RxD Interface série - 5

4 Porta série: modos e Modo TxD (Relógio) RxD (Dados) A3h Modo Trama com bits (+8+) TxD/RxD Start Stop 4Dh Interface série - 6 Porta série: modos 2 e 3 Modo 2 Transmissão assíncrona, bits: Um start bit (sempre zero) Oito data bits (LSB primeiro) Um 9º bit programável (TB8/RB8) Um stop bit (sempre um) Taxa de transmissão: /32 ou /64 Fosc Envio por TxD e recepção por RxD Modo 3 Igual ao modo 2 (transmissão assíncrona, bits) Taxa de transmissão: variável (TC ou TC2) Interface série - 7

5 Porta série: modos 2 e 3 Trama com bits (+8++) TxD/RxD Start B8 Stop 4Dh Finalidade do bit 8 Paridade Tipo de trama Outras... Interface série - 8 Registo SBUF Endereçável ao byte Fisicamente são dois registos: Uma escrita em SBUF carrega o registo de transmissão mov sbuf,a Uma leitura de SBUF acede ao registo de recepção mov a,sbuf Interface série - 9

6 Registo SCON SM SM SM2 REN TB8 RB8 TI RI Bits SM e SM Modo de funcionamento:,, ou para os modos a 3 Bit SM2 No modo : sem efeito No modo : detecção de erro no stop bit Nos modos 2 e 3: activa a funcionalidade de multiprocessador Bit REN Activa o receptor Interface série - Registo SCON SM SM SM2 REN TB8 RB8 TI RI Bits TB8 e RB8 De onde sai e onde chega o nono bit Bits TI e RI TI assinala o envio de um novo byte RI assinala a recepção de um novo byte Devem ser limpos por software Interface série -

7 Taxa de transmissão Modo Fixa em /2 da frequência de relógio Modo 2 Depende do bit SMOD (MSBit de PCON) SMOD=: /64 da frequência de relógio SMOD=: /32 da frequência de relógio Modos e 3 Variável Depende de SMOD e da cadência de overflow de TC (ou de TC2, se existir) Interface série - 2 Taxa de transmissão por TC Só para modos e 3 da interface série Funcionamento do TC: Como temporizador ou contador Em qualquer modo excepto o 3 (porquê?) Atendimento de interrupções do TC Normalmente inibido no modo 2 Necessariamente activo no modo (porquê?) Algumas frequências de relógio (p. ex.,592 MHz) permitem taxas de transmissão normalizadas 2bps, 24bps, 48bps, 96bps,... Interface série - 3

8 Taxa de transmissão por TC TC como temporizador em modo 2 O mais utilizado Para taxas médias e elevadas Não esquecer: TL=TH Não necessita de atendimento pois a recarga é automática Taxa de transmissão = 2 SMOD 32 x F OSC 2(256-TH) Interface série - 4 Taxa de transmissão por TC TC como temporizador em modo Pouco utilizado Permite taxas muito baixas Necessita de atendimento das interrupções para efectuar a recarga manual de TH/TL Taxa de transmissão = 2 SMOD 32 x F OSC 2(65536-N) N=TL+256TH Interface série - 5

9 Taxa de transmissão por TC TC como contador Muito pouco utilizado Um sinal de relógio exterior (F EXT ) define a taxa de transmissão Em modo 2 não necessita de atendimento das interrupções, em modo necessita 2 SMOD Taxa de transmissão = x F EXT 32 K-N Modo 2: K=2 8, N=TH Modo : K=2 6, N=TL+256TH Interface série - 6 Exemplo: eco da recepção... Problema Reenviar para o emissor tudo o que se recebe via porta série Solução (sem interrupções) Repetir para sempre Esperar que chegue alguma coisa Quando chega, devolvê-la Solução 2 (com interrupções) Programa principal não faz nada... Interrupção: Quando chega alguma coisa, devolve-a Interface série - 7

10 Fazer o eco da recepção... ; ; Devolve o que recebe pela porta série sem ; recorrer a interrupções. Cadência de 92 bps. ; prog segment code cseg at h jmp main rseg prog main: call init ; Inicializações diversas loop: call getch ; Espera por um carácter mov p,a ; Envia-o para P (??) call putch ; Envia-o pela porta série jmp loop Interface série - 8 Fazer o eco da recepção... init: mov scon,#5h ; Modo, REN activo anl tmod,#fh ; Limpa bits de TC orl tmod,#2h ; TC: Temp, modo 2 orl pcon,#8h ; SMOD= mov th,#253 ; Taxa de 92bps com mov tl,#253 ; o bit SMOD= setb tr ; Arranca TC ret getch: jnb ri,$ ; Espera que chegue clr ri mov a,sbuf ; Retorna-o no acumulador ret putch: mov sbuf,a ; Envia acumulador jnb ti,$ ; Espera pelo fim do envio clr ti ret Interface série - 9

11 Fazer o eco da recepção... ; ; Devolve o que recebe pela porta série ; recorrendo a interrupções. (96 bps) ; prog segment code cseg jmp at h main cseg at 23h jmp serial rseg prog main: call init ; Inicializações diversas jmp $ Interface série - 2 Fazer o eco da recepção... init: mov scon,#5h ; Modo, REN activo anl tmod,#fh ; Limpa bits de TC orl tmod,#2h ; TC: Temp, modo 2 anl pcon,#7fh ; SMOD= mov th,#253 ; Taxa de 96bps com mov tl,#253 ; o bit SMOD= mov ie,#9h ; EA=ES= setb tr ; Arranca TC ret serial: jbc ti,done ; Ignora pedidos de TI... clr ri mov a,sbuf ; Extrai o carácter chegado mov p,a ; Envia-o para P mov sbuf,a ; Devolve-o done: reti Interface série - 2 end