INTERFAZ SERIAL DEL 80C31

Transcripción

1 INTERFAZ SERIAL DEL 80C31 El puerto serial es full duplex, lo que significa que puede transmitir y recibir simultáneamente. También está buffereado en el receptor, lo que quiere decir que él puede comenzar la recepción de un segundo byte antes de que el byte previamente recibido haya sido leído del registro del receptor. (Empero, si el primer byte aún no ha sido leído al tiempo que la recepción del segundo byte se completa uno de los bytes se perderá). Los registros de transmisión y de recepción del puerto serial son ambos accedidos en el SFR (Special Function Register) SBUF en la localidad 99H. Al escribir a SBUF carga el registro transmisor, y al leer a SBUF accede físicamente al registro separado del receptor, esto es, SBUF son dos buffers en la misma dirección. La función esencial del puerto serial es llevar a cabo la conversión de paralelo a serial para los datos de salida, y de serial a paralelo para los datos de entrada. El puerto serial puede operar en cuatro modos: Modo 0: Los datos seriales entran y salen a través de RXD. TXD saca el reloj de corrimiento. Ocho bits son así transmitidos/recibidos: dato de 8 bits (LSB primero). La tasa de transferencia (baud rate) es fija a 1/12 la frecuencia del oscilador. Modo 1: 10 bits se transmiten (a través de TXD) o se reciben (a través de RXD): un bit de arranque (siempre 0), 8 bits de dato (LSB primero), y un bit de paro (siempre l). Al recibir, el bit de paro queda en RB8 en el SFR (Special Function Register) SCON. La tasa (baud rate) es variable. Modo 2: 11 bits se transmiten (a través de TXD) o se reciben (a través de RXD):un bit de arranque (0), 8 bits de dato (LSB primero), un noveno bit programable de dato, y un bit de paro (siempre l). Al transmitir, el 9 bit del dato (TB8 en registro SCON) pede ser asignado con el valor 0 o 1. O, por ejemplo, el bit de paridad (P, en el registro de banderas PSW) puede moverse hacia TB8. Al recibir, el 9 bit del dato queda en RB8 en el SFR (Special Function Register) SCON, mientras que el bit de paro es descartado. La tasa (baud rate) es programable ya sea a 1/32 o 1/64 la frecuencia del oscilador. Modo 3: 11 bits se transmiten (a través de TXD) o se reciben (a través de RXD): un bit de arranque (siempre 0), 8 bits de dato (LSB primero), un noveno bit, programable, de dato, y un bit de paro (l). De hecho el Modo 3 es lo mismo que el modo 2 en todos los aspectos, excepto el baud rate. La tasa de transferencia (baud rate) en el Modo 3 es variable. En todos los cuatro modos, la transmisión se inicia mediante una instrucción que usa al registro SBUF como destino. La recepción se inicia en el Modo 0 mediante la condición RI = 0 y REN = 1. La recepción se inicia en los otros tres modos mediante el bit de arranque recibido si REN = 1 en el registro de control SCON. Registro de Control del puerto Serial El registro de control y estado del puerto serial es el SFR (Special Function Register) SCON en la localidad 98H, que se muestra en la siguiente figura. Tal registro contiene no sólo los bits de selección del modo, sino que tiene al 9 bit para el transmisor y el receptor (TB8 y RB8), y los bits para interrupción (TI y RI). Profr. Salvador Saucedo 1

2 Donde SM0, SM1 especifican el modo del puerto serial, como sigue: SM1 SM0 Modo Descripción Tasa Reg. De F osc /12 corrimiento UART 8 bits variable UART 9 bits F osc /32 F osc / UART 9 bits variable SM2: Habilita la comunicación multi procesadores en Modos 2 y 3, si SM2 se pone a 1 entonces RI no se activará si el 9 bit (RB8) es 0. En el modo 1 si SM2 = 1 entonces RI no se activará si un bit de paro válido no es recibido. En Modo 0, SM2 debe estar en 0 TB8: RB8: Es el 9 bit a ser transmitido en modos 2 y 3. Hacerlo 0 ó 1 mediante software. En modos 2 y 3 es el 9 bit que fue recibido. En modo 1, si SM2 = 0, RB8 es el bit de paro que fue recibido REN: Habilita la recepción serial. El software lo hace 1 para permitir la recepción serial. El software debe hacerlo 0 para desactivar la recepción serial. Nota: UART significa Receptor Transmisor Asincrónico Universal TI: RI: Bandera de interrupción del transmisor al final del 8 bit en el modo 0. O al inicio del bit de paro en los demás modos. El software debe regresarla a 0. Bandera de interrupción del receptor al final del 8 bit en el modo 0. O a la mitad del bit de paro en los demás modos. El software debe regresarla a 0. Figura 1. Registro SCON de Control y Estado del Puerto Serial. Tasas de Transferencia El baud rate en el modo 0 es fijo: Frec. de Oscilador Baud Rate Modo 0 = 12 El baud rate en el modo 2 depende del valor del bit SMOD en el registro de función especial PCON. Si SMOD = 0 (el cual es el valor de reset), el baud rate es 1/64 de la frecuencia del oscilador. Si SMOD = 1, la tasa de transferencia será de 1/32 la frecuencia del oscilador. Frec. de Oscilador SMOD Baud Rate Modo 2 = 2 64 En el 80C31 las tasas para los modos 1 y 3 se determinan por la tasa de desborde del temporizador 1. Uso del Temporizador 1 para generar Baud Rates Cuando el temporizado 1 se emplea como generador de baud rates en los modos 1 y 3, éstos se determinan por la tasa de desborde del temporizador citado y el bit SMOD, como sigue: Profr. Salvador Saucedo 2

3 Tasa de desborde Temporizador1 Baud Rate Modos 1,3 = 2 32 FrecOsc Tasa de desborde Temporizador1 = TH1 [ ( )] La interrupción del temporizador 1 deberá ser deshabilitada en esta aplicación. El temporizador mismo puede ser configurado para operar como timer o como contador, en cualquiera de sus tres modos de funcionamiento. Las dimensiones físicas del baud rate son bits / segundo. Más detalles del Modo 0 SMOD Tabla 1. Tasas para modos 1 y 3 con cristal de MHz para 0% de error. Baud rate (bps) SMOD Valor de Recarga en Timer 1 19, FDH = -3 9, FDH = -3 4, FAH = -6 2, F4H = -12 1, E8H = -24 Este modo se obtiene escribiendo 0 en los bits SM1 y SM0 del registro SCON, poniendo al puerto serial en el modo d registro de corrimiento. Los datos seriales entran y salen por la Terminal RxD, TxD saca el reloj de corrimiento, según ilustra la siguiente figura. Figura 2. Diagrama a boques de la interfaz serial en Modo 0. En el modo 0, ocho bits son transmitidos o recibidos con el bit menos significativo enviado primero. Como se dijo, la tasa de transferencia es fija e igual a 1/12 de la frecuencia del oscilador ( MHz, en nuestro caso). Los términos RxD y TxD tienden a confundir pues la terminal RxD se usa tanto para recibir datos como para transmitirlos. La terminal TxD sirve como reloj de sincronismo. Profr. Salvador Saucedo 3

4 La transmisión se inicia por cualquier instrucción que escriba un dato a SBUF. Los datos son enviados un bit a la vez por la terminal RxD (P3.0) con pulsos del reloj saliendo por la terminal TxD (P3.1). Cada bit enviado es válido durante un ciclo de máquina en la patita RxD. En cada ciclo de máquina la señal del reloj baja en S3P1 y sube en S6P1. La temporización para transmitir un dato se da en la figura 3. Figura 3. Temporizaciones para Transmisión y para Recepción en el modo 0. La recepción se inicia cuando el bit de habilitación de la recepción (REN) es puesto a 1 y el bit de interrupción del receptor (RI) es puesto a 0. La regla general es hacer REN 1 al principio del programa que inicializa al puerto serial, y hacer RI 0 justo al empezar la recepción de datos de entrada. Cuando RI se pone a cero los pulsos del reloj de la línea TxD son sacados, al empezar el siguiente ciclo de máquina, y los datos de entrada son leídos en la línea RxD, a razón de un bit en cada uno de dichos pulsos. Es obvio que la circuitería externa es responsable de proporcionar los datos en la línea RxD, en sincronismo con los pulsos de TxD. UART de 8 bits con tasa variable (Modo 1) En el modo 1, el puerto serial del 8031 opera como una UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) de ocho bits de datos, precedidos por un bit 0 de arranque y seguidos por un bit 1 de paro, esto es, se transmiten diez bits por cada carácter transmitido o intercambiado. Los bits se transmiten por la línea TxD y se reciben por la línea RxD. La operación básica de esta UART es convertir de paralelo a serial los datos enviados; y convertir de serial a paralelo los datos captados. Ver siguiente figura para ilustrar el formato de la UART al enviar un dato. El tiempo de un bit es el recíproco de la tasa de transferencia. En el modo 1, el baud rate lo fija la tasa de desborde del temporizador 1, como se explicó. Profr. Salvador Saucedo 4

5 Banderas de Interrupción Figura 4 Formato NRZ (no orno a cero) de la UART de ocho bits. Las banderas de recepción y transmisión (RI y TI) en SCON juegan un papel importante en las comunicaciones seriales del 80C31. Ambos bits se ponen en 1 mediante hardware, pero deben ponerse a 0 mediante software. Típicamente, RI se hace 1 al final de la recepción de un carácter e indica " buffer receptor lleno." Esta condición es probada en software o programada para causar una interrupción (Las interrupciones se discuten más adelante). Si el software desea meter un carácter desde el dispositivo conectado al puerto serial (quizás desde la hyper terminal de Windows), debe esperar hasta que RI se haga 1 entonces limpiar RI y leer el carácter en SBUF. Tal como se muestra a continuación. Ejemplo 1: AQUI : JNB RI, AQUI ; Coteja hasta que RI = 1 CLR RI ; limpiar RI MOV A, SBUF ; Lee CARACTER TI se hace 1 al final de la transmisión de un carácter e indica " buffer transmisor vacío." Si el software desea enviar un carácter al dispositivo conectado al puerto serial, primero debe revisar que el puerto serial está listo. En otras palabras, si un carácter previo fue enviado, esperar a que la transmisión se termine antes de mandar el siguiente carácter. Las siguientes instrucciones transmiten el carácter en el acumulador: Ejemplo 2: ACA : JNB TI, ACA ; CHECA hasta que TI = 1 CLR TI ; Hace TI = 0 MOV SBUF, A ; Manda Caracter Las secuencias de instrucciones para recibir y transmitir dadas arriba son usualmente parte de subrutinas estándar de entradas de caracteres y de salida de caracteres. Estas se describen con mayor detalle en el listado dado al final del escrito. Añadiendo un bit de Paridad Un uso común para el noveno bit del dato es añadir paridad al carácter. Como se discutió al principio del curso, el bit P en la palabra de estado del programa (PSW) es puesto a 1 o 0 cada ciclo de máquina para establecer paridad par con los ocho bits en el acumulador. Si, por ejemplo, las comunicaciones requieren ocho bits de dato más paridad par, las siguientes instrucciones pueden usarse para transmitir los ocho bits en el acumulador con paridad par agregada en el noveno bit: Ejemplo 3: MOV C, P ; PONE BIT DE PARIDAD PAR EN TB8 MOV TB8,C ; EL CUAL SERA EL 9TH BIT DEL DATO MOV SBUF, A ; MUEVE 8 BITS DEL ACC AL SBUF Si la paridad impar se necesita, entonces las instrucciones deben modificarse como sigue: Ejemplo 4: MOV C, P ; PONE BIT DE PARIDAD PAR EN Cy CPL C ; CONVIERTE A PARIDAD IMPAR MOV TB8,C ; EL CUAL SERA EL 9TH BIT DEL DATO MOV SBUF, A ; MUEVE 8 BITS DEL ACC AL SBUF Por supuesto, el uso de paridad no está limitado a los modos 2 y 3. En el modo 1, los ocho bits del dato transmitido puede consistir de siete bits de dato más un bit de paridad. Para transmitir un código ASCII de 7 bits con paridad par en el bit 8, las siguientes instrucciones se pueden emplear: Ejemplo 5: CLR ACC.7 ; SE ASEGURA MSB ES 0 ; PARIDAD PAR ESTA EN P MOV C, P ; COPIA AL Cy MOV ACC.7, C ; PONE PARIDAD PAR EN EL MSB Profr. Salvador Saucedo 5

6 MOV SBUF,A ; ENVIA CARACTER ; 7 BITS DE DATO MAS PARIDAD PAR Inicializando el Puerto Serial Escribiremos una secuencia de instrucciones para iniciar el puerto serial para operar como una UART de 8 bits a 2400 baudios. Usaremos el Timer 1 para proveer el reloj de baud rate. Para este ejemplo, cuatro registros deben ser iniciados: SMOD, TMOD, TCON y TH1. Los valores requeridos se resumen abajo. SM0 SM1 SM2 REN TB8 RE8 TI RI SCON: GTE C/T M1 MO GTE C/T M1 M0 TMOD: TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TCON: TH1: Haciendo SM0/SM1 = 0/1 pone al puerto serial en modo UART de 8 bits. REN = 1 habilita al puerto serial para recibir caracteres. Haciendo TI = 1 permite la transmisión del primer carácter al indicar que el buffer transmisor está vacío. Para TMOD, haciendo M1/M0 = 1/0 pone al Timer 1 en modo de 8 bit con auto recarga. Haciendo TR1 = 1 en TCON arranca al Timer 1. Los otros bits se muestran como 0s, ya que ellos controlan características o modos no usados en este ejemplo. El valor requerido de THI es aquel que provoca una tasa de desborde 2, = 76.8 khz. Asumiendo que el 80C31 es manejado con un cristal de MHz, el Timer 1 es manejado a una tasa de MHz o khz, y el número de pulsos de reloj por cada desborde es 921.6/76.8 = (12 exacto.) El valor de auto recarga es -12 o 0F4H. La secuencia de instrucciones para la inicialización se muestra abajo. Ejemplo 6: 80C31 Ejemplo (inicializa el puerto serial ) ORG 2100H INIT: MOV SCON,#52H ; puerto serial, en modo MOV TMOD,#20H ; timer 1, en modo DF4 8 MOV THl,#-12 ; cuenta de recarga para 2,400 baudios 2109 D28E 9 SETB TR1 ; arranca al timer 1 10 END Interrupciones en el Microcontrolador 80C31 Una interrupción es la ocurrencia de una condición, un evento, que causa la suspensión temporal de un programa mientras la condición es servida mediante otro programa. Las interrupciones juegan un importante papel en el diseño e implementación de aplicaciones de microcontroladores. Ellas permiten a un sistema responder de manera asincrónica a un evento y manejar dicho evento mientras otro programa se está ejecutando. Un sistema que responde a interrupciones, da la ilusión de hacer muchas cosas simultáneamente. Por supuesto, la CPU no puede ejecutar más de una instrucción a la vez; pero ella puede temporalmente suspender la ejecución de un programa, ejecutar otro, y luego ornar al primer programa. En cierto modo, esto es como una subrutina. La CPU ejecuta otro programa, la subrutina, y entonces orna al programa original. La diferencia es que en un sistema que responde a interrupciones, la interrupción es una respuesta a un "evento" que ocurre de manera asincrónica al programa principal. No se sabes cuando el programa principal será interrumpido. El programa que atiende la interrupción se llama Rutina de Servicio a la Interrupción (ISR) o manejador de interrupción. la ISR es ejecutada en respuesta a la interrupción y generalmente lleva a cabo una operación de entrada o salida con un dispositivo periférico. Cuando una interrupción ocurre, el programa principal temporalmente suspenda la ejecución y brinca a la ISR; la ISR se ejecuta. Realiza la operación, y termina con una instrucción "urn from interrupt" y el programa principal continua donde él salió. Es común referirse al programa principal como ejecución al nivel base y a las ISRs como ejecución al nivel Profr. Salvador Saucedo 6

7 de interrupción. Los términos primer plano (nivel base) y segundo plano (nivel de interrupción) se usan también. Organización de Interrupciones en el 80C31 Hay cinco fuentes de interrupción en el 8031: dos interrupciones externas, dos interrupciones de los timers, y una interrupción del puerto serial. El 8052 añade una sexta fuente de interrupción del timer extra. Todas las interrupciones se deshabilitan tras un reset del sistema y se habilitan individualmente por software. En el evento de dos o más interrupciones simultaneas o que una interrupción ocurra cuando otra interrupción está siendo servida, hay tanto una secuencia de poleo y un esquema con dos niveles de prioridad para servir a las interrupciones. La secuencia de poleo es fija pero la prioridad de las interrupciones es programable. Se examina maneras de habilitar y deshabilitar interrupciones. PROCESAMIENTO DE INTERRUPCIONES Cuando una interrupción ocurre y es aceptada por la CPU, el programa principal es interrumpido. Las siguientes acciones ocurren: La instrucción actual completa su ejecución El PC es salvado en la pila El estado actual de las interrupciones se salva internamente las Interrupciones son bloqueadas al nivel de la interrupción El PC es cargado con la dirección del vector de la ISR La ISR se ejecuta la ISR se ejecuta y toma acción en respuesta a la interrupción. La ISR finaliza con una instrucción RETI (orno de interrupción). Esta ira el valor viejo del PC de la pila y restaura el viejo estado de las interrupciones. La ejecución del programa principal continua donde se quedó. Habilitación y deshabilitación de Interrupciones Cada fuente de interrupción es individualmente habilitada o deshabilitada a través del bit direccionable en el registro de función especial IE (Interrupt Enable) en la localidad 0A8H. Así como hay bits individuales para cada fuente de interrupción, hay un bit global que habilita/deshabilita que es puesto a 0 para deshabilitar todas las interrupciones, o a 1 para permitir las interrupciones. (Ver Tabla 2) Dos bits deben ser puestos a 1 para habilitar cualquier interrupción: el bit individual de habilitación y el bit global de habitación. Por ejemplo, las interrupciones del timer 1 se habilitan como sigue: Ejemplo 7: SETB ET1 ;habilita INTERRUPCION del Timer 1 SETB EA ; Hace 1 bit GLOBAL de habilitacion Esto puede también ser codificado como: Ejemplo 8: MOV IE, # B Aunque estos dos métodos tienen exactamente el mismo efecto después de un reset del sistema, el efecto es diferente si IE es escrito "en caliente" en el medio de un programa. El primer método no tiene efecto en los otros cinco bits en el registro IE, mientras que el segundo método explícitamente limpia los otros bits. Está bien iniciar IE con una instrucción "move byte" al comienzo de un programa (i.e., tras un reset de encendido del sistema), pero habilitar y deshabilitar interrupciones dentro de un programa debería usar instrucciones "set bit" y "clear bit" para evitar efectos laterales con otros bits en el registro IE. Prioridad de Interrupciones Cada fuente de interrupción es individualmente programada a uno de dos niveles de prioridad a través del registro de función especial IP (Interrupt Priority), direccionable en bits, en localidad 0B8H. (Ver Tabla 3.) Profr. Salvador Saucedo 7

8 IP es limpiado tras un reset del sistema para colocar a todas las interrupciones al nivel menor de prioridad por omisión. La idea de "prioridades" permite que una ISR sea interrumpida por una interrupción si la nueva interrupción es de prioridad más alta que la interrupción que actualmente está siendo servida. Esto es directo en el 80C31, puesto que sólo hay dos niveles de prioridad. Si una ISR de baja prioridad se está ejecutando cuando una interrupción de alta prioridad ocurre, la ISR es interrumpida. Una ISR de alta prioridad no puede ser interrumpida. El programa principal, ejecutándose al nivel base sin asociarse con alguna interrupción, puede siempre ser interrumpido sin importar el nivel de prioridad de la interrupción. Si dos interrupciones de diferentes prioridades ocurren simultáneamente, la interrupción de más alta prioridad será servida primero. Tabla 2. Resumen del registro IE (habilita/deshabilita interrupciones) BIT SIMBOLO DIR. DEL BIT DESCRIPCION IE.7 EA 0AFH HAB./DESHAB. INT. GLOBAL - 0AEH IE.5 ET2 0ADH HABILITA TIMER 2 INT. (8052) IE.4 ES 0ACH HAB. INT. PUERTO SERIAL IE.3 ET1 0ABH HAB. INT. TIMER 1 IE.2 EX1 0AAH HAB. INT. EXTERNA 1 IE.1 ET0 0A9H HABILITA INT. TIMER 0 IE.0 EX0 0A8H HAB. INT. EXTERNA 0 Tabla 3. Resumen del registro IP (prioridad de interrupciones) BIT SIMBOLO DIR. DEL BIT DESCRIPCION IP INDEFINIDO IP INDEFINIDO IP.5 PT2 0BDH PRIORIDAD TIMER 2 INT. (8052) IP.4 PS 0BCH PRI. INT. PUERTO SERIAL IP.3 PT1 0BBH PRI. INT. TIMER 1 IP.2 PX1 0BAH PRI. INT. EXTERNA 1 IP.1 PT0 0B9H PRIORIDAD INT. TIMER 0 IP.0 PX0 0B8H PRIORIDAD INT. EXTERNA 0 Nota: ISR = Rutina de Servicio a Interrupción Vectores de Interrupción Cuando una interrupción es aceptada, el valor cargado en el PC es llamado el vector de interrupción. El vector es la dirección del inicio de la ISR para la fuente de interrupción. Los vectores de interrupción se dan en la Tabla 4.El vector del reset del sistema (RST en la localidad 0000H) se incluye en dicha tabla, puesto que, en cierto sentido, él es como una interrupción: él interrumpe al programa principal y carga al PC con un nuevo valor. Al "vectorizar una interrupción," la bandera que causa tal interrupción es automáticamente puesta a 0 por el hardware. Las excepciones son RI y TI para las interrupciones del puerto serial, y TF2 y EXF2 para las interrupciones del Timer 2 (8052). Dado que hay dos posibles fuentes de interrupción para cada uno de los subsistemas, no es práctico para la CPU limpiar la bandera de interrupción. Tales bits deben probarse en la ISR para determinar la fuente de la interrupción, y entonces limpiar la bandera de interrupción mediante software. Usualmente un brinco condicional ocurre hacia la acción apropiada, dependiendo en la fuente de interrupción. Ya que los vectores de interrupción están al inicio de la memoria de código, la primera instrucción del programa principal es a menudo un salto encima de tal área de memoria, como SJMP 0040H. Tabla 4. Vectores de Interrupción INTERRUPCION BANDERA DIR. DEL VECTOR Reset del Sistema RST 0000H Externa 0 IE0 0003H Timer 0 TF0 000BH Externa 1 IE1 0013H Profr. Salvador Saucedo 8

9 Timer 1 TF1 001BH Puerto Serial RI o TI 0023H Timer 2 TF2 o EXF2 002BH PROBLEMAS Los siguientes problemas son típicos de las rutinas de software para interfaces a terminales (u otros dispositivos seriales) a una microcomputadora. Asumir que el puerto serial del 80C31 es inicializado como una UART de 8 bits y que el baud rate es provisto por el Timer Escribir una subrutina llamándola OUTSTR que envíe una cadena terminada en nulo de códigos ASCII al dispositivo (quizá una VDT) conectada al puerto serial del 80C31. Asumir que la cadena de códigos ASCII está en memoria externa de código y que el programa que la llama pone la dirección de la cadena en el apuntador de datos antes de llamar a OUTSTR. Una cadena terminada en nulo es una serie de bytes ASCII terminada con el byte 00H. 2. Escribir una subrutina llamada INLINE que reciba una línea de códigos ASCII desde el dispositivo conectado al puerto serial del 80C31 la ponga en su memoria interna de datos iniciando en la dirección 60H. Asumir que la línea es terminada con un código de orno de carro. Poner el código del orno de carro en la línea buffer junto con los otros códigos, y luego terminar el buffer de la línea con un byte nulo (00H). 3. Escribir un programa que continuamente mande el alfabeto (minúsculas) al dispositivo conectado al puerto serial del 80C31. Usar la subrutina OUTCHR escrita antes. 4. Asumir que la subrutina OUTCHR está disponible, hacer un programa que continuamente envíe los ASCIIs imprimibles (códigos 20H a 7EH) al dispositivo conectado al puerto serial del 80C Modifique la solución al problema anterior para suspender y reanudar la salida hacia la terminal usando códigos XOFF y XON metidos desde el teclado. Los demás códigos recibidos deben ignorarse. (Nota: XOFF = CONTROL-S = 13H, XON = CONTROL-Q = 11H) 6. Asumir la disponibilidad de las subrutinas INCHAR y OUTCHR, haga un programa que reciba caracteres desde el teclado y los regrese hacia la hiper terminal, convirtiendo los caracteres de minúscula a mayúscula. 7. Asumir la disponibilidad de las subrutinas INCHAR y OUTCHR, haga un programa que reciba caracteres desde el teclado y los regrese hacia la hiper terminal sustituyendo con punto (.) cualquier carácter de control (códigos ASCII 00H a lfh, y 7FH). 8. Asumir la disponibilidad de la subrutina OUTCHR, haga un programa que limpie la pantalla de la terminal conectada al puerto serial del 80C31 y que escriba diez veces su nombre en 10 líneas separadas. La funcion para limpiar la pantalla de VDTs es lograda al transmitir un CONTROL-Z en muchas terminales o <ESC> [2J en terminales que soportan secuencias ANSI (American National Standards Institute) de escape. Usar un método o el otro en su solución. 9. Escribir un programa que continuamente mande el alfabeto (minúsculas) al dispositivo conectado al puerto serial del 80C31. Usar la subrutina OUTCHR escrita antes, pero usando interrupciones. 10. Agregar interfaz RS232 a la práctica 4 (Cortesía Ing. A. Lugo Silva), según diagrama. U1 80C P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 X1 X EA RST 40 VCC P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD ALE PSEN C3 10uF C4 10uF U2 R1IN R2IN T1IN T2IN C1+ C1- C2+ C2- MAX232 R1OUT R2OUT T1OUT T2OUT V+ V C1 10uF + C2 10uF +5V Nota: El alumno deberá comprar o armar un cable de comunicación serie estandar para conectar su sistema a la PC. Conector serial DB9 Hembra Profr. Salvador Saucedo 9

10 Apéndice A. Rutinas para Inicio y Manejo de la Comunicación Serial Ejemplo 9: ; Entrada/Salida Serial manejada por interrupciones para la UART propia ; ; ; Configuracion ; ; ; poner estas cuatro localidades de memoria entre 0-7F (un byte c/u) ; para servir como punteros. Rx_Buff_Cabeza equ 0x08 Rx_Buff_Cola equ 0x09 Tx_Buff_Cabeza equ 0x0A Tx_Buff_Cola equ 0x0B ; Las dos siguientes especifican las localidades para los buffers de ; transmisor y receptor. ; Dichos buffers pueden situarse donde sea en 0-7F ( memoria interna), ; del 80C31; puesto que ; ambos son solo accesados mediante direccionamiento indirecto el que no ;interfiere con los registros especiales de funcion en 80-FF. El buffer ;transmisor no debe incluir localidades de memoria 00 a 05. Rx_buf equ 0x0C Tx_buf equ 0x20 ; los dos siguientes especifican cuantos bytes usar para cada buffer. Cualquier numero ; puede usarse (no solo 4,8,16,etc), pero cuidar que nada ; mas sea escrito a la memoria donde estan los buffers, incluyendo la ; pila. ; Realmente, un byte de los buffers nunca se usa (pero ello agiliza el ; cotejo para lleno/vacio), de modo que largos 0 y 1 no deben especificarse. ; Si largos mayores que 127 se especifican, num_xmit y num_recv no ; trabajaran adecuadamente. Rx_Buff_size equ 20 Tx_Buff_size equ 11 ; ; ; Codigo de Servicio a Interrupcion ; ; org ljmp 0x0023 UART_intr ;servicio a interrupciones generadas por la UART... pone el caracter recibido ; en el buffer receptor o trae un caracter del buffer transmisor ; y lo envia. UART_intr: push psw push acc jb ti, xmit recv: clr ri mov a, Rx_Buff_Cabeza ; trae apuntador inc a cjne a, #Rx_buf+Rx_Buff_size, recv2 ;coteja si llego al final mov a, #Rx_buf Profr. Salvador Saucedo 10

11 recv2: cjne a, Rx_Buff_Cola, recv_ok ;coteja si buffer lleno ; Si llegamos aqui, el buffer receptor esta lleno, asi que solo ; descartamos este caracter. Quiza deberia haber una bandera de perdida ; para que el programa principal supiera que algun dato se perdio... mov a, sbuf pop psw ; recupera el Program Status Word i ; orno de interrupcion recv_ok: mov Rx_Buff_Cabeza, a ;actualiza Rx_Buff_Cabeza cuando todavia ; esta en Acc. xch a, R0 ;pone R0 en la pila, ya que se necesita apuntar push acc mov a, SBUF ; trae dato que llego a ; y ponlo en el buffer mov R0, A pop psw ; Balancearas la pila por sobre todas las cosas! i xmit: clr TI mov a, Tx_Buff_Cola cjne a, Tx_Buff_Cabeza, xmit2 ;coteja si buffer vacio ; Si llegamos aqui, no hay dato esperando a ser transmitido. La ;UART no generara mas interrupciones, asi que la rutina cout mejor ; hubiera cotejado si TI era "1". Tx_Buff_Cabeza es cargado con ; cero de modo que cout sabra hacer TI iguala "1". mov Tx_Buff_Cabeza, #0 pop psw i xmit2: inc a cjne a, #Tx_buf+Tx_Buff_size, xmit3 ;coteja se llego al final mov a, #Tx_buf xmit3: mov Tx_Buff_Cola, a ; actualiza Tx_Buff_Cola cuando todavia esta en Acc. xch a, r0 ;pone R0 en acc, ya que como puntero mov mov r0, a pop psw i ; ; ; Rutinas del Programa principal ; ; ; rutinas que inicializan la UART y las interrupciones. Este codigo usa un ; baud rate fijo (hard coded). Si usted desea incluir deteccion automatica ; del baud rate, usted puede hallar el codigo que puede detectar el baud ; rate cuando recibe el caracter de orno de carro en la pagina: ; baud_const equ 250 ;9600 baud con/ Cristal de MHz init_uart_intr: clr ea orl pcon, # b ; pone doble baud rate anl tmod, # b ; limpia todos los bits de timer1 en TMOD orl tmod, # b ; pone timer1 como 8 bits de auto recarga clr tr1 ; se asegura que timer1 no este corriendo clr TF1 Profr. Salvador Saucedo 11

12 mov a, #baud_const ;256 - (cristal / [baud * 192]) mov th1, a ;pone tasa del timer1 mov tl1, a mov scon, # b ; configura puerto serial (RI y TI a "0" ) mov Rx_Buff_Cabeza, #Rx_buf ;prepara buffer de recepcion como vacio mov Rx_Buff_Cola, #Rx_buf mov Tx_Buff_Cabeza, #0 ;prepara buffer de transmision como vacio mov Tx_Buff_Cola, #0 ; y sin interrupcion del Tx esperada setb tr1 ;arranca al timer1 setb es ; permite interrupcion del puerto serial setb ea ;tambien activa interrupciones en general ; Cuantos bytes hay en el buffer receptor? Valor orna en Acc num_recv: clr c clr es ; por si las flies, deshabilita interrupciones mov a, Rx_Buff_Cabeza subb a, Rx_Buff_Cola setb es jc nrecv2 ;coteja si llego al final nrecv2: add a, #Rx_Buff_size ; Cuantos bytes hay en el buffer transmisor? Valor orna en Acc num_xmit: clr c clr es mov a, Tx_Buff_Cabeza subb a, Tx_Buff_Cola setb es jc nxmit2 ;coteja si llego al final nxmit2: add a, #Tx_Buff_size ; trae un caracter del buffer receptor. Si nada hay en el ; buffer, espera por algo que aparezca. cin: clr es mov a, Rx_Buff_Cola cjne a, Rx_Buff_Cabeza, cin2 ;checa si buffer vacio setb es nop sjmp cin cin2: inc a cjne a, #Rx_buf+Rx_Buff_size, cin3 ;coteja si llego al final mov a, #Rx_buf cin3: mov Rx_Buff_Cola, a xch a, r0 push acc ;guarda valor de R0 en la pila mov setb es mov r0, a xch a, r0 Profr. Salvador Saucedo 12

13 ;Pone el caracter en Acc en el buffer de transmision. Si el buffer esta ;lleno, esperar a que halla espacio para ponerlo. cout: push psw xch a, r0 ;pone car a enviar en R0 push acc ;guarda valor de R0 en la pila cout_wt:clr es mov a, Tx_Buff_Cabeza jnz cout2 ;checa si no esta transmitiendo setb ti ;pone TI en software ya que buffer esta vacio mov a, #Tx_buf mov Tx_Buff_Cabeza, a mov Tx_Buff_Cola, a cout2: inc a cjne a, #Tx_buf+Tx_Buff_size, cout3 mov a, #Tx_buf cout3: cjne a, Tx_Buff_Cola, cout4 ;checa si buffer lleno setb es nop ; espera por espacio en buffer sjmp cout_wt cout4: mov Tx_Buff_Cabeza, a ;actualiza Tx_Buff_Cabeza xch a, r0 ;car a enviar en Acc, Tx_Buff_Cabeza en R0. a setb es xch a, r0 ;restaura valor de R0 y Acc xch a, r0 pop psw Profr. Salvador Saucedo 13