4.3 - Programación del puerto serial

Carlos Ivan Hernández Sánchez | 18112361

La función de los puertos seriales es la de descifrar y procesar paquetes de datos binarios seriales. A través del lenguaje ensamblador tenemos que manipular las instrucciones necesarias para poder manejar y controlar la función de este puerto serial para los fines necesarios de nuestro programa.

En lenguaje ensamblador antiguamente se utilizaba de la siguiente manera:

Para hacer uso de este puerto en lenguaje ensamblador se puede utilizar la interrupción 14H para poder consultar el estado del puerto, leer o escribir a través del registro AH. Estas instrucciones se utilizaban para el antiguo procesador Intel 8086.

Los parámetros disponibles para el registro AH son los siguientes:

Se puede observar de manera mas detallada las opciones de entrada en la siguiente tabla:

Para inicializar este puerto desde el lenguaje ensamblador, se utilizan los siguientes parámetros de bits, dependiendo el tipo de datos ingresar. En todos los casos el registro DX debe contener el numero del puerto serie. El primero de todos ellos es el COM1, y se especifica en el registro como 00h.

Los parámetros de inicialización son codificados en una palabra de 8 bits:

Este tipo de puertos, junto con el puerto paralelo, son puertos que actualmente ya no se utilizan para fines prácticos, solo para fines didácticos. Uno de los tipos de puertos serial que mas fue utilizado fue el estándar RS-232. El estándar RS232 describe la conexión en serie entre un dispositivo terminal de datos (DTE) y un dispositivo de comunicación de datos (DCE) con sus propiedades eléctricas y mecánicas. Aunque el estándar solo define este tipo de conexión, la interfaz RS232 se ha establecido como un estándar general para la transmisión de datos en serie a distancias cortas. Se ha usado y sigue usándose para conectar las computadoras a dispositivos como terminales o módems.

El estándar RS232 soporta la trasmisión Full-Duplex.

En la actualidad , la simulación de este tipo de puertos se realiza a través de tarjetas de desarrollo como Arduino, Miuva o Raspberry en casos mas avanzados.

La placa de desarrollo Arduino se programa con lenguaje C, esto permite una mayor facilidad de comunicación y programación al utilizar un lenguaje de alto nivel.

Ejemplo practico

PUERTO SERIAL PROGRAMADO EN ENSAMBLADOR CON TARJETA DE DESARROLLO MIUVA

;CARLOS IVAN HERNANDEZ SANCHEZ

LIST P = 18F4550 ;PIC a utilizar

INCLUDE <P18F4550.INC>

;************************************************************

;Configuración de fusibles

CONFIG FOSC = HS

CONFIG PWRT = ON

CONFIG BOR = OFF

CONFIG WDT = OFF

CONFIG MCLRE = ON

CONFIG PBADEN = OFF

CONFIG LVP = OFF

CONFIG DEBUG = OFF

CONFIG XINST = OFF

;***********************************************************

;Código

CBLOCK 0x080

recibido

ENDC

ORG 0x00 ;Iniciar el programa en el registro 0x00

movlw 0x00

movwf TRISB ;Puerto B como salida

movlw 0xFF

movwf TRISC ;CONF. PARA HABILITAR EUSART

;CONFIGURACIÓN PARA LA RECEPCIÓN DE DATOS

movlw D'12'

movwf SPBRG ;Configuración de baudios adecuada (9600)

bcf TXSTA,BRGH ;Low speed

bcf BAUDCON,BRG16 ;Selección de velocidad adecuada (8 bit) Solo SPBRG

bcf TXSTA,SYNC ;Puerto serial asíncrono

bsf RCSTA,SPEN ;Habilita puerto serial

bsf RCSTA,CREN ;Habilitamos la recepción

;CONFIGURACIÓN PARA EL ENVÍO DE DATOS

movlw D'12'

movwf SPBRG ;Configuración de baudios adecuada (9600)

bcf TXSTA,BRGH ;Low speed

bcf BAUDCON,BRG16 ;Selección de velocidad adecuada (8 bit) Solo SPBRG

bcf TXSTA,SYNC ;Puerto serial asíncrono

bsf RCSTA,SPEN ;Habilita puerto serial

bsf TXSTA,TXEN ;Habilitamos el envío

ESPERA

btfss PIR1,RCIF ;Esperamos a que esté lista la conversión

goto ESPERA ;Regresamos a espera

movff RCREG,recibido ;Almacenamos el dato recibido

movff recibido,PORTB ;Mostramos el dato recibido en el puerto B

movff recibido,TXREG ;Enviamos por TX el mismo dato recibido

bsf RCSTA,CREN ;Habilitamos la recepción de datos

goto ESPERA ;Regresamos a esperar la recepción de un dato

end

Sin embargo, la utilización de la tarjeta de desarrollo Miuva no es posible ser simulada, por lo cual para la demostración practica se utilizara el software de simulación Proteus, con el cual utilizaremos el PIC ATMEGA329P de Arduino para simular la conexión con el puerto serial RS232 a través de la programación en alto nivel y también en Ensamblador.

También se mostrara la simulación o ejecución física del uso de la entrada/salida serial del la placa Arduino.

SIMULACION DEL PUERTO SErIAL RS232

UTILIZANDO EL PROGRAMA VIRTUAL SERIAL PORT

Para simular el puerto serial, es conveniente utilizar un programa simulador, ya que el puerto DB9 equivalente al puerto serial ya no existe y no es útil en las computadoras modernas.

Se utilizo el programa Virtual Serial Port para la simulación de dos puertos COM1 y COM2 para el puerto serial:

También utilizaremos una terminal de comunicaciones entre puertos COM. Para este ejemplo utilizaremos Termite. Con la cual controlaremos el puerto COM2 a 9600 baudios.

Ejemplo practico

PUERTO SERIAL PROGRAMADO EN TARJETA DE DESARROLLO ARDUINO

//PROGRAMACION DEL PUERTO SERIAL CON ARDUINO

//CARLOS IVAN HERNANDEZ SANCHEZ

void setup()

{

Serial.begin(9600);

pinMode(13, OUTPUT);

}

void loop()

{

while(Serial.available() > 0)

{

String cadena = Serial.readStringUntil('\n');

cadena = cadena.substring(0, cadena.length());

Serial.println("Cadena: " + cadena);

if(cadena == "encender")

{

digitalWrite(13, HIGH);

Serial.println("Led Encendido");

}

else if(cadena == "apagar")

{

digitalWrite(13, LOW);

Serial.println("Led Apagado");

}

Serial.println();

cadena = "";

}

El siguiente programa fue simulado en Proteus de la siguiente manera:

Con este programa podemos encender y apagar el LED utilizando las palabras "encender" y "apagar" de la terminal serial.

La terminal nos muestra a través de mensajes el estado del led.

Ejemplo practico

PUERTO SERIAL EN LENGUAJE ENSAMBLADOR CON ATMEGA328P

;----------------------------------------------------------------

;4.3 - PROGRAMACION DEL PUERTO SERIAL CON PIC ATMEGA328P

;CARLOS IVAN HERNANDEZ SANCHEZ

;--------------------------------------------------------------

.INCLUDE <m328pdef.inc>

.ORG 0X0000

LDI R16, 0B11111111 ;CARGA INMEDIATA DE UNA CONSTANTE DE 8BITS A R16

OUT DDRD,R16 ;ALMACENA A UN REGISTRO DE E/S

LDI R16, 0B11111111 ;CARGAMOS UNOS AL R16

OUT DDRB,R16 ; PASAMOS LA INFORMACION A DDRB QUE ES OTRO REGISTRO DE E/S

PROCESO: SBI PORTD,PD6 ;COLOCAMOS UN VALOR LOGICO 1 AL PIN PD6 DEL PUERTO D

CALL RETARDO ;LLAMA A UN RETARDO

CBI PORTD,PD6 ;COLOCA UN VALOR LOGICO 0 AL PIN PD6 DEL PUERTO D

CALL RETARDO ; SE LLAMA EL RETARD0

SBI PORTD,PD7

CALL RETARDO

CBI PORTD,PD7

CALL RETARDO

SBI PORTB,PB0

CALL RETARDO

CBI PORTB,PB0

CALL RETARDO

SBI PORTB,PB1

CALL RETARDO

CBI PORTB,PB1

CALL RETARDO

SBI PORTB,PB2

CALL RETARDO

CBI PORTB,PB2

CALL RETARDO

SBI PORTB,PB3

CALL RETARDO

CBI PORTB,PB3

CALL RETARDO

SBI PORTB,PB4

CALL RETARDO

CBI PORTB,PB4

CALL RETARDO

SBI PORTB,PB5

CALL RETARDO

CBI PORTB,PB5

CALL RETARDO

RJMP PROCESO

RETARDO: LDI R17,20

LOOP3: LDI R18,202

LOOP2: LDI R19,240

LOOP1: DEC R19

BRNE LOOP1

DEC R18

BRNE LOOP2

DEC R17

BRNE LOOP3

RET

El digrama del circuito queda de la siguiente manera:

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