Microcontroladores 2 EL08D Turma M12

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1 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Microcontroladores 2 EL08D Turma M12 Prof. Gabriel Kovalhuk kovalhuk@utfpr.edu.br Site:

2 Comuinicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Comunicação Serial no MSP430 Este material foi retirado do livro: MSP430 Microcontroller Basics, Jonh Davis e do documento e MSP430x2xx Family User's Guide, Texas Intruments

3 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Comunicação Serial Realiza a comunicação entre o microcontrolador e outros microcontroladores ou periféricos; Existem três tipos comuns de comunicação serial: Comunicação Serial Assíncrona (UART); SPI; I 2 C; Obs. Existem outros tipos, estes são os mais comuns.

4 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Comunicação Serial A família MSP430 possui dois tipos de interface serial: USI: Interface serial simples: Suporta comunicação I 2 C e SPI; USCI: Interface serial universal: Suporta comunicação UART, I 2 C e SPI;

5 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Comunicação Serial USCI: Interface serial universal A interface USCI possui dois canais: USCI_A: usada para comunicação serial assíncrona; USCI_B: usada para comunicação serial síncrona; Os dois canais são independentes, mas utilizam alguns recursos em comum (registradores e vetor de interrupção);

6 Comunicação Serial

7 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 USCI: Interface serial universal A interface USCI_B: É usada para comunicação serial síncrona; Suporta os protocolos SPI e I 2 C; Esta interface será vista na próxima aula.

8 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 USCI_A: Modo UART: É um protocolo antigo, mas que ainda está em uso; É usada para comunicação serial assíncrona; Permite a comunicação com modens, terminais burros, impressoras seriais, etc.; Existem dispositivos modernos que se comunicam por este protocolo (módulos GPS, GSM, etc.);

9 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 USCI_A: Modo UART: Pode funcionar tanto no modo half-duplex como no modo full-duplex; O modo half-duplex realiza uma transmissão ou uma recepção de cada vez, enquanto o modo fullduplex permite a transmissão e a recepção simultaneamente; Por ser uma transmissão assíncrona, este tipo de comunicação não possui clock para sincronizar o transmissor e o receptor;

10 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 USCI_A: Modo UART: Para iniciar a transmissão, o transmissor envia um startbit, que consiste em colocar o sinal de transmissão em nível baixo ( 0 ) por um período de tempo. Este período de tempo é definido pelo baud rate. Depois, seguem 7 ou 8 bits de dados, cada um com o mesmo período de tempo do baud rate. Por fim, seguem 1 ou 2 stop-bits, que consiste em deixar o sinal de transmissão em nível alto por 1 ou 2 períodos de tempo.

11 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 USCI_A: Modo UART: Comunicação Serial Pode-se ainda colocar um bit de paridade (par ou ímpar) antes dos stop-bits, para detectar erros de transmissão. Start Sem Bit transmissão Protocolo Completo Stop Stop Bit Bit D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P Sem t t t t t t t t t t t t transmissão Start Sem Bit transmissão Protocolo Simplificado D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 t t t t t t t t t t Stop Bit Sem transmissão

12 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 USCI_A: Modo UART: Comunicação Serial BAUD RATE é a taxa de transmissão. A grosso modo, define a quantidade de bits transmitidos por segundo; Alguns valores padrão de baud rate são: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, e ;

13 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 USCI_A: Modo UART: Comunicação Serial No MSP430, a USCI_A possui três modos operação: Modo UART padrão; Modo multiprocessador; Modo com detecção de BAUD RATE;

14 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 USCI_A: Modo UART: Permite dados de 7 ou 8 bits; Permite paridade par, ímpar ou sem paridade; Permite recepção e transmissão independentes; Permite selecionar MSB-first ou LSB-first; Possui flag indicar de erro; Permite gerar interrupção de recepção e transmissão;

15 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 USCI: Modo UART: Comunicação Serial

16 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Configuração do USCI_A no modo UART: Inicialmente coloca-se o bit SWRST do registrador UxCTL em 1. Isto mantém a USCI_A no estado de reset; Em seguida, configura-se os registradores UCA0CTL1 e UCA0CTL0; Configura-se o baud rate; Depois define-se os pinos de recepção e transmissão; Por último libera-se a interface, zerando o bit SWRST; Habilita-se a(s) interrupção(ões) de recepção (e transmissão);

17 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Comunicação Serial Configuração do USCI_A no modo UART: O baud rate é definido pelos registradores UCA0BR0, UCA0BR1 e UCA0MCTL, as tabelas 15.4 e 15.5 do User Guide contém os valores usados para gerar algumas taxas pardão; Para uma comunicação de 9600bps, os valores são: UCA0BR0 = 0x68; UCA0BR1 = 0x00; UCA0MCTL = 0x02;

18 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Comunicação Serial Configuração do USCI_A no modo UART: Observe: I. Na tabela, UCBRx é a união dos registradores UCA0BR1:UCA0BR0, assim: UCA0BR1 = 0; UCA0BR0 = 104; II.UCBRSx é um campo do registrador UCA0MCTL (bits 3, 2 e 1), como mostra a tabela 1: UCA0MCTL=UCBRFx*16+UBBRSx*2 +UCAOS16; Tabela 1. Registrador UCA0MCTL UCBRFx UCBRSx RW-0 RW-0 RW-0 RW-0 RW-0 RW-0 RW-0 RW-0

19 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Comunicação Serial UART na LaunchPad MSP-EXP430G2 (Rev1.5): Na placa MSP-EXP430G2 é possível fazer a comunicação serial através da porta USB. Isto é chamado de Comunicação Serial sobre USB; Os pinos da interface serial do MSP430 são conectados ao CI TUSB3410, que encapsula o protocolo as UART no protocolo da USB e envia/recebe os dados do PC;

20 Comunicação Serial Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 UART na LaunchPad MSP-EXP430G2 (Rev1.5): No PC é necessário verificar em qual porta a interface foi definida (COM3, Com4, etc.). Isto pode ser visto no Gerenciador de Dispositivos do Windows;

21 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Comunicação Serial UART na LaunchPad MSP-EXP430G2 (Rev1.5): Na revisão 1.5, os pinos do J3 possuem uma configuração diferentes das outras versões; Para se usar a USCI_A, deve-se rotacionar os jumpers referentes aos sinais TXD RXD, conforme mostra a figura:

22 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Comunicação Serial Atividade Prática Comunicação com o PC: Escrever um programa para que o MSP430 se Comunique com o PC e execute as seguintes tarefas: Quando for pressionada a tecla [V], o led vermelho acende; Quando for pressionada a tecla [v], o led vermelho apaga; Quando for pressionada a tecla [C], o led verde acende; Quando for pressionada a tecla [c], o led verde apaga;

23 Comunicação Serial Atividade Prática Comunicação com o PC: Quando for pressionada a tecla [C], o led verde acende; Quando for pressionada a tecla [c], o led verde apaga; Quando for pressionada a tecla [T] apresenta a temperatura em graus Celsius (ver págs 549 e 550 do User Guide); Quando for pressionada a tecla [t] apresenta a temperatura em graus Farenheit; Quando o botão em P1.3 for pressionado, apresenta na tela do PC uma mensagem (por exemplo Alerta! ); No PC deve ser usado um programa de comunicação, como por exemplo o putty; Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2

24 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Temporizador / Contador Configuração do putty: Marcar para usar o modo serial;

25 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Temporizador / Contador Configuração do putty: Configurar a serial para a porta COMx, 9600 e 8N1 Porta COMx Baud rate 9600 Paridade N Data bits 1 Controle de fluxo N

26 Prof. Gabriel Kovalhuk EL08D Microcontroladores 2 Temporizador / Contador Bibliografia: [DAVIES], DAVIES Jonh H., MSP430 Microcontroller Basics, Elsevier [SLAU144J] MSP430x2xx Family User's Guide, Texas Instruments, 2013.