470 likes | 866 Views
Elektronski fakultet Niš Katedra za elektroniku SERIJSK A KOMUNIKACIJA RAČUNARA I USART MODULA MIKROKONTROLERA PIC16F877A. Dejan Lazi ć 10520 Ivan Novakovi ć 10305 . Prenos podataka (osnovne podele). (I) Serijski Paralelni (II) Asinhroni Sinhroni.
E N D
Elektronski fakultet NišKatedra za elektronikuSERIJSKA KOMUNIKACIJA RAČUNARA I USART MODULA MIKROKONTROLERA PIC16F877A Dejan Lazić 10520 Ivan Novaković 10305
Prenos podataka (osnovne podele) (I) • Serijski • Paralelni (II) • Asinhroni • Sinhroni
Serijski prenos podataka • Prenose se podaci preko jedinstvene linije • Laka detekcija grešaka • Razvijeni su brojni pouzdani protokoli za serijski prenos
Paralelni prenos podataka • Veliki broj potrebnih veza (jedna linija po bitu podatka) • Prenosi se n bitova istovremeno • Koristi se, kada se prenose podaci na kraćim rastoja-njima (sistemska magistrala procesora, GPIB magis-trala itd.)
Asinhroni prenos podataka • Predajnik može da pošalje podatak bilo kada • Asinhroni prijemnik ne regeneriše takt na osnovu dola-zećeg signala • Start-stop metodom se utvrđuje početak i kraj podatka
Sinhroni prenos podataka • Predajnik i prijemnik su sinhronizovani • Predajnik generiše taktni signal koji se prenosi do prijem-nika preko posebnog kanala ili je direktno regenerisan od strane prijemnika iz dolazećeg signala • Princip regenerisanja takta kod ovog načina prenosa pri-kazan je na Slici
Sinhroni prenos podataka –ram podatka • Uobičajeno se podaci predaju kao okviri, tj. ramovi (frame) fiksnog obima • Svaku informaciju na početku i kraju prate preambule (preamble).
Serijski port • Bidirekcioni komunikacijski (COM) port • Duplex ili half-duplex prenos • Ima ugrađene FIFO bafere
USART Univerzalni sinhroni i asinhroni prijemnik/predajnik (USART) čine: • Takt generator, • Delitelji frekvencije, • Ulazni pomerački registar, • Izlazni pomerački registar, • Kontrolna logika čitanja i upisa, • Kontrolna logika slanja i prijema, • Bafer prijemnika (opciono), • Bafer predajnika (opciono), • FIFO (opciono).
PIC16F877A–osnovnekarakteristike1/3 • RISC mikroprocesor visokih performansi • 35 instrukcija obima jedne reči • Radna frekvencija do 20 MHz • Trajanje taktnog intervala 200 ns, pri frekvenciji 20 MHz • Opkôd obima 14 bita • Harverski magacin sa osam nivoa • Tri načina adresiranja (direktno,indirektno i relativno) • Programska flash memorija kapaciteta 8 k X 14-bitnih reči • Memorije za podatke tipa RAM kapaciteta 368 X 8 bita • Memorije za podatke EEPROM tipa kapaciteta 256 X 8 bita • Prekidi (do 14 izvora prekida) • U/I portovi: A, B, C, D, E
PIC16F877A–osnovne karakteristike2/3 • Tri tajmera: • - Timer0 (TMR0): 8-bitni tajmer/brojač_događaja • - Timer1 (TMR1): 16-bitni tajmer/brojač_događaja • - Timer2 (TMR2): 8-bitni tajmer/brojač_događaja • 10-bitni 8-kanalni analogno-digitalni (A/D) konvertor • Serijska komunikacija: MSSP, USART • Paralelna komunikacija: PSP • Power-on Reset - reset pri uključenju napajanja (POR) • Power-up timer - unošenje kašnjenja nakon uključenja napajanja (PWRT) • Oscillator Start-up Timer - unošenje kašnjenja nakon stabilizovanja radne frekvencije oscilatora (OST)
PIC16F877A–osnovne karakteristike3/3 • Sleep mode - režim rada sa malim utroškom energije • Watchdog tajmer sa sopstvenim integrisanim RC oscilatorom za nezavisan rad • Izbor tipa oscilatora • Radni napon od 2V do 5.5V • Mala potrošnja energije: • <0.6 mA pri naponu od 3V i radnoj frekvenciji od 4 MHz • 20µA pri naponu od 3V i radnom taktu od 32kHz • <1µA u standby režimu rada.
PIC16F877A – izbor kristala kvarca i keramičkih kondenzatora
mikroC – softver za PIC mikrokontrolere • Kvalitetan editor sa automatskom kontrolom • Jasan asemblerski kôd i standardna kompatibilnost generisanih HEX datoteka • Preglednost strukture programa (kôda) • Veliki broj integrisanih biblioteka i rutina, koje značajno ubrzavaju pisanje programa • Detaljni izveštaji i grafičko predstavljanje mape RAM i ROM memorija, statistike kôda i slično.
mikroC – parametri UART terminala • Parametri koji se podešavaju: • Serijski port (COM1, COM2, COM3) • Brzina prenosa • Broj stop bitova (1, 1.5 ili 2) • Izbor parnosti (bez, parna, neparna itd.) • Broj bitova koji čine karakter (5, 6, 7 ili 8) • Uključivanje/isključivanje handshaking signala (RTS i DTR) • Izbor formata podatka koji se šalje (ASCII, HEX ili DEC) • Način slanja.
Programiranje mikrokontrolera • Za programiranjemikrokontrolera potrebni su • Bootstrap loader (na primer ALLPIC) i • Softver (na primer IC-Prog).
ALLPIC bootstrap loader • Jednostavan i jeftin (do 10 evra) • Pripada grupi JDM loadera • Programiranje preko serijskog porta.
IC Prog – softver za programiranje • Jednostavan za korišćenje • Kompatibilan sa 10-ak bootstrap loadera
Projekat – osnovne komponente • Napajanje preko linearnog regulatora napona LM7805 • Kvarc od 4MHz • Mikrokontroler PIC16F877A. • Kolo za prilagođenje MAX232 • Dve LED (žuta i crvena) • Tri tastera • Potenciometar.
Projekat – komande 1/2 • Isključivanje/gašenje obe LED • Uključivanje/paljenje crvene LED (D1) • Paljenje žute LED (D2) • Paljenje obe LED • Naizmenično paljenje žute i crvene LED u ukupnom trajanju od 2s • Generisanje sekvence_1 na D1 (prati se osciloskopom) • Generisanje sekvence_2 na D1 (prati se osciloskopom) • Generisanje sekvence_3 na D1 (prati se osciloskopom)
Projekat – komande 2/2 • Generisanje sekvence_4 na D2 (prati se osciloskopom) • Generisanje sekvence_5 na D2 (prati se osciloskopom) • Generisanje sekvence_6 na D2 (prati se osciloskopom) • Merenje napona na potenciometru (P1) • Pritisak tastera SW2.
Zaključak • Opisani su prenos podataka, serijski port i USART čip • Detaljno je obrađen mikrokontroler PIC16F877A • Dat je prikaz softvera mikroC • Ilustrovan je proces programiranja mikrokontrolera PIC16F877A • Realizovano je električno kolo koje omogućava ko-munikaciju računara i PIC16F877A preko USART-a • Formirana je laboratorijska vežba koja demonstrira USART komunikaciju
Biografija prvog autora • Prezime:Lazić • Ime:Dejan • Datum rođenja:30.03.1982. • Nacionalnost:Srbin • Bračno stanje:Neoženjen • Vozačka dozvola:C kategorija • Adresa:selo Stanjevo, 37230 Aleksandrovac • E-mail:dejan10520@yahoo.com • Telefon:037759207 • Mobilni telefon:064 24 23 102
Biografija prvog autora • Obrazovanje: Elektrotehnička škola Kruševac • Smer:Elektrotehničar energetike, IV stepen • Menadžerske veštine: Preduzimljivost, usredsređenost na razvoj, pregovaračke sposobnosti, samosvest, samopouzdanje, realističnost o svojim sposobnostima, sposobnost prihvatanja nejasne komunikacije, motiv za uspehom.
Biografija prvog autora • Sopstvene veštine: Orjentisanost ka ostvarenju zadatih ciljeva, postavljanje prioriteta, preuzimanje problema na sebe i rešavanje istih, komunikativnost, kreativnost, inovacije, spremnost na sa-radnju i rad pod stresom. • Poznavanje jezika: Engleski jezik – osrednje, Ruski jezik – osrednje. • Iskustvo sa kompjuterom: Operativni sistemi: Windows NT, XP. Programski paketi: MS Office, AHDL,Protel 2004(DXP).
Biografija drugog autora • Prezime:Novaković • Ime:Ivan • Datumrođenja:13.10.1981. • Nacionalnost:Srbin • Bračno stanje:Neoženjen • Vozačka dozvola:B kategorija • Adresa: Kneza Pavla 36, 37000 Krusevac • E-mail:ivannovakovic10305@gmail.com • Telefon:037490860 • Mobilni telefon:064 21 71 329
Biografija drugog autora • Obrazovanje: Elektrotehnička škola Kruševac • Smer:Elektrotehničar automatike, IV stepen • Menadžerske veštine: Preduzimljivost, usredsređenost na razvoj, pregovaračke sposobnosti, samosvest, samopouzdanje, sposobnost prihvatanja nejasne komunikacije, motiv za uspehom.
Biografija drugog autora • Sopstvene veštine: Preuzimanje inicijative, orjentisan ka ostvarenju rezultata, definisanje prioritetnih ciljeva i njihovo ostvarenje, rešavanje problema različite težine, komunikativnost, kreativnost, uvek spreman na saradnju i rad pod manjim stresom, međukultu-ralna osetljivost. • Poznavanje jezika: Engleski jezik – dobro. • Iskustvo sa kompjuterom: Operativni sistemi: Windows 95, 98, 2000, NT, XP. Programski paketi: MS Office, AHDL,OrCad 9.2.