Osnovi digitalne elektronike IRve�zba 3
Odsek za elektroniku
Elektrotehni�cki fakultet,
Univerzitet u Beogradu
2018/2019
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 1 / 30
Pregled
1 Periferije za serijsku komunikacijuSerijska komunikacijaUSCI PeriferijaUART Mod - Opis
UART Mod - Pode�savanje takta
UART Mod - Registri
2 PrimeriKori�s�cenje USCI periferije u UART moduKori�s�cenje prekida USCI periferije u UART modu
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 2 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju
Pregled
1 Periferije za serijsku komunikacijuSerijska komunikacijaUSCI PeriferijaUART Mod - Opis
UART Mod - Pode�savanje takta
UART Mod - Registri
2 PrimeriKori�s�cenje USCI periferije u UART moduKori�s�cenje prekida USCI periferije u UART modu
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 3 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju Serijska komunikacija
Serial vs Parallel
Paralelna komunikacija realizuje slanje vi�se bita istovremeno. Kaotakva zahteva vi�se resursa(pinova paralelnog porta) ali omogu�cavaslanje podataka ve�com brzinom. Neki od interfejsa paralelnekomunikacije su: ISA, ATA, SCSI, PCI
Serijska komunikacija realizuje slanje jednog bita u posmatranomtrenutku. Kao takva zahteva manje resursa ali se podaci �salju manjombrzinom. Neki od interfejsa za serijsku komunikaciju su:RS-232, RS485,I2C, SPI, UART
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 4 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju Serijska komunikacija
Implementacija UART komunikacije
TX TX
RX RX
Device 1 Device 2
USB USB to UARTconverter
UARTMicrocontroller
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 5 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju Serijska komunikacija
UART data frame
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 6 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
USCI - Universal Serial Communication Interface
Serijska komunikacija na MSP430 realizovana je posredstvom USCI
periferije
USCI moduli podr�zavaju vi�se serijskih protokola
USCI_Ax (x = 0− 3)
UART
Oblikovanje signala za IrDA komunikaciju
Automatsko detektovanje brzine prenosa za LIN komunikaciju
SPI
USCI_Bx (x = 0− 3)
I2C
SPI
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 7 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
Opis hardvera
Vdd
Vdd
Vdd
Vdd
Vdd
Vdd
Vdd
Vdd
a gfedbc
SEL1
ga fedbc
SEL2
ga fedbc
SEL3
ga fedbc
SEL4
S1
S2
S3
S4
SEL1
SEL2
SEL3
SEL4
g
f
e
d
c
b
a
MSP430F5438A
P2.4
P2.5
P2.6
P2.7
P11.1
P11.0
P10.7
P10.6
P3.4
P3.5
P6.0
P6.1
P6.2
P6.3
P6.4
P6.5
P6.6
ULN2003A
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 8 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
UART mod 1/3
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 9 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
UART Mod 2/3
Bira se sa UCAxCTL0.UCSYNC=0
Podatak du�zine 7 ili 8 bita i bit parnosti
Nezavisan rad prijemnika i predajnika
Baferisani prijemni i predajni registri
Ugradena podr�ska za multiprocesorsku komunikaciju
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 10 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
UART mod 3/3
Mogu�cnost budenja iz LPMx moda na startnu ivicu signala na ulazu uprijemnik
Mogu�cnost pode�savanja brzine prenosa u �sirokom opsegu vrednosti i savelikom rezolucijom
Hardverska detekcija gre�saka u prenosu
Prekid za prijemnik i predajnik
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 11 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
UART prekidi
USCI poseduje jedan prekidni vektor koji se koristi i za prijemnik i zapredajnik
Prekid prijemnika se dogada kada je podatak primljen i upisan uUCAxRXBUF
Prekid predajnika se dogada kada je sadr�zaj predajnog registraUCAxTXBUF preba�cen u izlazni pomera�cki registar i mo�ze se upisati novipodatak
Registar UCAxIV sadr�zi informaciju o aktivnom zahtevu za prekidnajvi�seg nivoa
prekid prijemnika ima vi�si prioritet od prekida predajnika
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 12 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
Interrupt driven receiving
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 13 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
Interrupt driven transmitting
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 14 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
Primer prekidne rutine
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 15 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
Baud rate generator
Podr�zana su dva re�zima rada koji se biraju sa UCOS16
Faktor N kojim se deli u�cestanost BRCLK u cilju dobijanja �zeljene bitskeu�cestanosti se dobija kao
N =fBRCLK
Baudrate
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 16 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
Low-Frequency re�zim (UCOS16=0)
Omogu�cava generisanje �zeljenog baud rate-a na osnovu izvora taktaniske u�cestanosti - smanjena potro�snja, mada mogu da se koriste iizvori visoke u�cestanosti
Maksimalan baud rate je jedna tre�cina u�cestanosti takta BRCLK
Pode�savanje
UCBRx = INT(N)
UCBRSx = round [(N − INT(N))× 8]
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 17 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
Oversampling re�zim (UCOS16=1)
Omogu�cava generisanje �zeljenog baud rate-a na osnovu izvora taktavisoke u�cestanosti
Vr�si se oversampling sa 16 puta ve�com u�cestanosti
Maksimalan baud rate je jedna �sesnaestina u�cestanosti takta BRCLK
Pode�savanje
UCBRx = INT(N/16)
UCBRFx = round [(N/16− INT(N/16))× 16]
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 18 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
UCAxCTL0
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 19 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
UCAxCTL1
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 20 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
UCAxIFG
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 21 / 30
Periferije za serijsku komunikaciju USCI Periferija
UCAxIE
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 22 / 30
Primeri
Pregled
1 Periferije za serijsku komunikacijuSerijska komunikacijaUSCI PeriferijaUART Mod - Opis
UART Mod - Pode�savanje takta
UART Mod - Registri
2 PrimeriKori�s�cenje USCI periferije u UART moduKori�s�cenje prekida USCI periferije u UART modu
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 23 / 30
Primeri Kori�s�cenje USCI periferije u UART modu
1. Zadatak - Prijem i slanje cifara putem UARTa
Zadatak
Potrebno je napisati program koji na sedmosegmentnom displejuispisuje cifre koje korisnik unese u serijsku konzolu na ra�cunaru.Pritiskom na taster S4 na ra�cunar se �salje cifra koja je trenutnoispisana na sedmosegmentnom displeju.
Napomena
Komunikacija se odvija putem UARTa koji ima boudrate 9200bps, gdese prenosi 8 bita sa jednim stop bitom i bez bita parnosti (8N1)
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 24 / 30
Primeri Kori�s�cenje USCI periferije u UART modu
1. Zadatak - Prijem i slanje cifara putem UARTa
Re�senje
Ovaj primer ilustruje na�cin kori�s�cenja USCI periferije u UART modu.Da bi primanje i slanje karaktera bilo mogu�ce neophodno je ispravnoinicijalizovati ovu periferiju. Inicijalizacija podrazumeva slede�ci nizkoraka:
Selektovati alternativnu funkciju na pinovima mikrokontrolera kojise koriste kao TX i RX pinovi UARTa (Videti DataSheet)
Periferiju dovesti u stanje softverskog reseta setovanjemodgovaraju�ceg bita u kontrolnom registru
Podesiti izvor takta
Podesiti boudrate
Izvesti periferiju iz stanja reseta brisanjem odgovaraju�ceg bita ukontrolnom registru
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 25 / 30
Primeri Kori�s�cenje USCI periferije u UART modu
1. Zadatak - Prijem i slanje cifara putem UARTa
Slanje i prijem
Slanje jednog bajta putemUARTa vr�si se upisom vrednosti uUCAxTX registar. Bajt primljenputam UART sme�sten je uUCAxRX registar. Algoritam kojiopisuje slanje i prijem podatakaputem uarta prikazan je na slici
K�od
Videti primer v3-z1-uart umaterijalima
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 26 / 30
Primeri Kori�s�cenje prekida USCI periferije u UART modu
2. Zadatak - Prijem i slanje cifara putem UARTa
Zadatak
Napisati program koji ima istu funkcionalnost kao i zadatak 1. ali uovom slu�caju prijem cifre treba da bude realizovan u prekidnoj rutini.
Napomena
Komunikacija se odvija putem UARTa koji ima boudrate 9200bps, gdese prenosi 8 bita sa jednim stop bitom i bez bita parnosti (8N1)
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 27 / 30
Primeri Kori�s�cenje prekida USCI periferije u UART modu
2. Zadatak - Prijem i slanje cifara putem UARTa
Re�senje
U ovom primeru ilustrovan je na�cin kori�s�cenja USCI prekida nakonprijema podatka. Da bi kori�s�cenje USCI periferije u UART modu bilomogu�ce neophodno je uraditi niz koraka u cilju inicijalizacije periferije.Potrebno je naglasiti da je u ovom primeru u koracima inicijalizacijedodat jo�s jedan korak koji dozvoljava prekide USCI periferije.
Algoritam koji opisuje na�cin realizacije ovog primera prikazan je na slicina narednom slajdu
K�od
Videti primer v3-z2-uart-isr u materijalima
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 28 / 30
Primeri Kori�s�cenje prekida USCI periferije u UART modu
2. Zadatak - Prijem i slanje cifara putem UARTa
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 29 / 30
Primeri Kori�s�cenje prekida USCI periferije u UART modu
Kraj tre�ceg dela...
Odsek za elektroniku (ETF Beograd) MSPLite 2018/2019 30 / 30
Top Related