MikroC ile PIC Programlama

1
MikroC ile PIC Programlama
10.Hafta
2
USART Evrensel Senkron-Asenkron Alici Verici
Modülü
3

• USART modül verilerin senkron veya asenkron
  iletimi için kullanilan ve belli bir protokol
  dahilinde islem yapan bir birimdir. Bu modül
  dahilinde
• Verinin seriden paralele dönüstürülmesi ve
  paralelden seriye dönüstürülmesi,
• Eslik bitlerini eklemek ve bu bitleri kontrol
  etmek suretiyle hata bulmak,
• Baslatma ve durdurma bitlerini eklemek ve
  bulmak, gibi islemler yapilabilir.
• Islevsel açidan, USART alici ve verici olarak
  iki kisma ayrilir. Her iki yönde de veri
  aktarmadan önce USART denetim kaydedicisine,
  verinin niteligini gösterecek bir denetim sözcügü
  programlanmalidir. Örnegin veri bitlerinin
  sayisi , eslik kullanilip kullanilmadigi, eger
  eslik kullanilmis ise, bunun tek eslik mi yoksa
  çift eslik mi oldugu ve durdurma bitlerinin
  sayisi gibi. Temel olarak, baslatma biti istege
  bagli olmayan tek bittir ve her zaman yalnizca
  bir baslatma biti vardir. Bir baslatma durumu
  için bu bitin mantiksal 0 seviyesinde olmasi
  gerekmektedir.

4

• PIC 16F877de USART modülünün kontrolü için
  TXSTA ve RCSTA kaydedicileri mevcuttur. RSCTA ve
  Baud hiz kaynagi SPBRG yazmacidir. SPBRG 8
  bitlik zamanlayicidir. Veri tablolarini
  incelenerek gerekli baud hizi seçilir.
  Asenkron çalistirilacaksa BRGH(TXSTAlt2gt) biti de
  baud hizlarini kontrol edebilir. BRGH senkron
  moda gerekmez.Baud hizi ile ilgili üç tane
  yazmaç vardir. Bunlar TXSTA, RCSTA, SPBRG? dir.
  
• USART asenkron modunda en çok kullanilan
  biçimler
• standart 1 baslama(start) biti ,
• 8 veya 9 veri biti,
• 1 bitis(stop) bitidir.

USART modülü veri iletisiminde önce en düsük
öncelikli biti seçer. Parite biti donanim
tarafindan yakalanamaz, ancak istendigi
takdirde yazilim tarafindan yakalanabilir.
USART uyuma (sleep) modunda çalismaz.
USART?in 4 önemli elemani vardir. Bunlar
Baud hiz kaynagi, Örnekleme devresi,
Asenkron iletim ve Asenkron alicidir.
Asenkron iletim yazmaçlari ise PIR, RCSTA,
TXREG, PIE, TXTA, SPBRG?dir.
5
TXSTA Kaydedicisi

• TX9D Iletilen verinin 9. Bitini olusturur. Bu
  bit bir parite biti olarak düsünülebilir.
• TRMT Transmit shift register (TSR Iletim
  kaydirmal i kaydedicisi) durum bitidir. TRMT1
  ise TSR bos tur. TRMT0 ise TSR dolu
  vaziyettedir.
• BRGH Yüksek baud orani seçim bitidir. BRGH1
  ise yüksek hiz, BRGH0 ise yavas hiz seçilmis
  olur.
• SYNC USART modülünde mod seçim bitidir. SYNC1
  ise senkron (e s zamanli ) çalisma modu, SYNC0
  ise asenkron (es zamanli olmayan) çalisma modu
  seçilir.
• TXEN USART modülünde iletim gerçeklestirmek
  için yetkilendirme bitidir. TXEN1 ise iletim
  yetkisi verilir. TXEN0 ise iletim yetkisi
  verilmez.
• TX9 9 bitlik iletim yetkilendirme bitidir.
  TX91 ise 9 bitlik iletim seçilir. TX90 ise 8
  bitlik iletim durumu seçilir.
• CSRC Clock kaynagi seçim bitidir. USART e s
  zamanli çalisma modunda iken CSRC1 ise master
  mod seçilmis olur ve clock kaynagi dahilidir,
  CSRC0 ise slave mod seçilmistir ve clock kaynagi
  olarak harici kaynak kullanilir.

6
RCSTA Kaydedicisi

• RX9D Alinan verinin 9. Bitini olusturur. Bu bit
  bir parite biti olarak düsünülebilir.
• OERR Bitis süresi hata bitidir. OERR1 ise
  bilgi aliminda belli bir süre içerisinde veri
  alinamamistir. OERR0 ise herhangi bir süre asimi
  söz konusu degildir.
• FERR Çerçeve hata bitidir. FERR1 ise çerçeve
  hatasi vardi r, FERR0 ise çerçeve hatasi
  yoktur.
• ADDEN Adres ortaya çikarma durumunu
  etkinlestirme bitidir. ADDEN1 ise adres ortaya
  çikarma durumu etkinlestirilir, ilgili kesme
  aktif hale getirilir ve RSRlt8gt biti1 oldugunda
  alis tamponu yüklenir. ADDEN0 ise adres ortaya
  çikarma durumu etkin degildir ve 9. bit parite
  biti olarak kullanilabilir.
• CREN Sürekli alis yetkilendirme bitidir.
  Asenkron modda CREN1 ise sürekli alis etkindir,
  CREN0 ise sürekli veri alimi kullanim disidir.
  Senkron modda CREN1 ise CREN biti temizlenene
  kadar sürekli veri al i m i etkin olur, CREN0
  ise sürekli veri alimi kullanim disidir.
• SREN Tek veri alimi yetkilendirme bitidir.
  Master senkron modda SREN1 ise tek veri alimi
  etkindir. Bu durumda islem tamamlandiginda bu
  bitin tekrar sifirlanmasi gerekir. SREN0 ise
  tek veri alimi kullanim disidir.
• RX9 Veri alma durumu yetkilendirme bitidir.
  RX91 ise 9 bitlik veri alimi formati seçilir.
  RX90 ise 8 bitlik veri alimi formati seçilir.
• SPEN Seri port yetkilendirme bitidir. SPEN1
  ise seri port aktif yapilir. Bu durumda RC7/RX/DT
  ve RC6/TX/CK pinleri seri port pinleri olarak
  tahsis edilir. SPEN0 ise seri port kullanim
  disidir.

7
USART Baud Oran Jeneratörü (BRG)

• USART modülde clockun frekansini belirleyen
  aygittir. USART baud jeneratörü USARTin
  senkronize ve Senkronize modlarini
  desteklemektedir. BRG 8 bitlik bir jeneratördür.
  Bu cihaz 8 bitlik serbest zamanli bir clock
  ile kontrol edilir. Asenkron modda bit BRGH
  (TXSTAlt2gt) ile kontrol edilir. Senkronize modda
  ise bit BRGH istenmez. Verilen ve istenilen baud
  rate ve Fosc SPBRG (register) degerleri asagidaki
  formül ile ayarlanabilir ve hesaplanabilir.
• Istenen Baud orani Fosc / (64 (X 1))
• 9600 16000000 /(64
  (X 1))
• X 25.042
  25
• Hesaplanan Baud orani 16000000 / (64 (25 1))
• 9615
• Hata (Hesaplanan Baud Orani -Istenen Baud Orani
  ) / Istenen Baud Orani
• (9615 -
  9600) / 9600
• 0.16

8
USART Asenkronize Durumu

• Asenkron iletimde genellikle 8 bitlik iletim
  formati kullanilmaktadir. PIC 16F877de datalar
  denetleyici üzerinde bulunan osilatörden standart
  baudun frekans oranina göre iletilir. USART
  gönderici ve alicidan alinan ve iletilen ilk bit
  LSBdir. USART iletici ve kaydedici fonksiyonel
  olarak bagimsiz fakat ayni data formati seklinde
  ve baud oraninda kullanilir. Baud jeneratörü saat
  gibi çalisir veya x16 yada x64 lük bitlerin orani
  seklinde üretim yapar ve BRGH biti ile kontrol
  edilir. (TXSTAXZ) Bu oranlar hiçbir zaman donanim
  tarafindan desteklenmez fakat sistem içerisinde 9
  bitlik veriler halinde sistemde kullanilir.
  Asenkronize modda islemi durdurmak için
  denetleyici uyku moduna sokulur. Asenkronize mod
  SYNC bitinin durumuna göre seçilir (TXSTA lt4gt).

9
USART Asenkronize

• USART ileticinin kalbi TSRdir. TSR ileticiye
  okuma/yazma islemleri için gereken veriler tampon
  tarafindan iletilir.(TXREG) TXREG kaydedicisi TSR
  ileticiye veri ile beraber yüklenir. Iletilecek
  olan veriler TSRnin yüklenmesinden sonra TXREG
  kaydinin tamamlanmasi ile baslar. TXREGde ise
  veri iletimi TXIF (PIRlt4gt) bitinin izni ile olur.
  Yani bilgi transferi için daha önceki iletim
  isleminin tamamlanmis ve tamponun bosalmis
  olmasi gerekmektedir. Yeni veri iletimine
  baslanmadan evvel TXIFin mutlaka temizlenmesi
  gerekmektedir. Bu bitin temizlenmesi ile birlikte
  yeni veriler TXREG yüklenir ve baslatma biti ile
  beraber veriler iletilmis olur.

10
USART Blok Diyagrami
11

• Asenkronize ileticinin kümelenmesi asagida adim
  adim açiklanmistir.
• SPBRG kaydedicisi baud ratein durumuna göre
  harekete geçer.
• 2. Kullanilabilir asenkronize seri
  baglantilarinin temizlenebilmesi için SYNC
  bitinin temizlenmesi ve SPEN bitinin
  yetkilendirilmesi gerekir.
• 3. Iletim için hazir vaziyete gelinmis ise TXIE
  bitinin yetkilendirilmesi gerekir.
• 4. Eger 9 bitlik çevirici kullaniliyorsa, kümede
  TX9 biti seçilmelidir.
• Bu çeviricinin kullanilabilmesi için TXEN bitinin
  yetkilenmesi ve de TXIF bitinin kümede yer almasi
  gerekmektedir.
• 6. Eger 9 bitlik çeviri seçilmis ise TXD bitine
  9 bitlik veri yüklenmelidir.
• 7. TXREG kaydedicisine bilgi yüklenir ve iletim
  baslar.

12
USART Blok Diagrami
13
ASCII kod tablosu
14
MikroC USART Komutlari

• UARTx_Init
• UARTx_Data_Ready
• UARTx_Tx_Idle
• UARTx_Read
• UARTx_Read_Text
• UARTx_Write
• UARTx_Write_Text
• UART_Set_Active

• UARTx_Init Seri iletisimi istenilen hiz için
  baslangiç ayarlarini yapar. UART1_Init(9600) //
  9.6 kbps hizi için modül ayarlanir.
• UARTx_Data_Ready Okunacak verinin hazir
  oldugunu gösterir. 1 veri hazir, 0 veri hazir
  degil.
• // veri hazir ise okuma yapilir.
• if (UART1_Data_Ready() 1) receive
  UART1_Read()

15
MikroC USART Komutlari

• UARTx_Tx_Idle Gönderilmis olan veri gittiyse
  yeni veri gönderimi için transmiter port unun
  mesgul olup olmadigini test edilir. 1 veri
  gönderildi, 0 mesgul.
• if (UART1_Tx_Idle() 1) UART1_Write(_data)
• UARTx_Read Seri porttan 1 byte lik veri okur.
• if (UART1_Data_Ready() 1) receive
  UART1_Read()
• UARTx_Read_Text Seri porttan karakter dizisi
  okur.
• UARTx_Write Seri porta 1 byte lik veri yazar.
• UARTx_Write_Text Seri portta karakter dizisi
  yazar.
• UART_Set_Active Birden fazla UART
  kullaniliyorsa aktif modülü belirler.

16
MikroC ile Seri Port Uygulama
char uart_rd // EUSART
biriminden alinacak olan veri için tanimlanan
degisken sbit LCD_RS at RD2_bit // LCD
display baglantilari sbit LCD_EN at RD3_bit sbit
LCD_D4 at RD4_bit sbit LCD_D5 at RD5_bit sbit
LCD_D6 at RD6_bit sbit LCD_D7 at RD7_bit sbit
LCD_RS_Direction at TRISD2_bit sbit
LCD_EN_Direction at TRISD3_bit sbit
LCD_D4_Direction at TRISD4_bit sbit
LCD_D5_Direction at TRISD5_bit sbit
LCD_D6_Direction at TRISD6_bit sbit
LCD_D7_Direction at TRISD7_bit void main()
ADCON1 0x07 // AN
pinleri dijital I/O yapilandirildi CMCON 0
// Comparators
(karsilastiricilar) pasif edildi Lcd_Init()
// LCD display
yapilandirildi Lcd_Cmd(_LCD_CURSOR_OFF)
// LCD ekranindan imleç kaldirildi
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR) // LCD
ekrani silindi Lcd_Out(1, 3, " Seri
iletisim") // 1. satir, 3. sütun'a
text yazdirildi Lcd_Out(2, 1, " Uygulamasi")
// 2. satir, 1. sütun'a text yazdirildi
UART1_Init(57600) // USART
donanimi yapilandirildi Delay_ms(100)
// Baud hizi 57600 belirlendi
UART1_Write_Text("PIC16F877A USART
uygulamasi") UART1_Write(13)
// USART ile ENTER gönderildi
UART1_Write_Text("Protocol 57600, 8, N, 1")
UART1_Write(13) // USART
ile ENTER gönderildi for( ) if
(UART1_Data_Ready()) // Sayet USART'dan
veri geldi ise, uart_rd UART1_Read()
// Alinan veriyi oku, uart_rd'ye al,
UART1_Write(uart_rd) // ve USART'a
veriyi yaz Lcd_Chr_Cp(uart_rd)
// Alinan veriyi LCD ekranina gönder if
(uart_rd 27) Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR) //
ESC display ekranini sil if (uart_rd 13)
Lcd_Cmd(_LCD_SECOND_ROW) // ENTER display 2.
satir