Introducción a la comunicación Serial
Las comunicaciones seriales han cobrado
un gran auge con respecto a las comunicaciones paralelas. Al irse haciendo más
complejas las redes de comunicación una disminución del número de cables usados
resulto ser la mayor ventaja de lo serial sobre lo paralelo. Entre las
comunicaciones seriales se encuentran una gran cantidad de estándares y protocolos para poder llevar a cabo la
comunicación, y a su vez, se cuenta con módulos y chips para la implementación
de dichos protocolos.
Hay dos tipos de comunicación
serial:
*Síncrona: es gobernada por una
señal de reloj (un tren de pulsos lógicos). Que indica en qué momento se inicia
la transmisión de datos y en qué momentos se debe de leer cada bit que va
llegando a través de la línea de datos.
*Asíncrona: no es gobernada por
ninguna señal de reloj, cada uno de los bits que llegan por la línea de datos
se leen a una velocidad constante.
Para un tipo de comunicación serial
y asíncrona se usan los estándares RS232, RS485, entre otros, para poder
comunicar entre diferentes equipos. Por ejemplo, las computadoras que cuentan
con puerto serial (puerto COM) usan este estándar. Otro ejemplo de comunicación
serial y asíncrona es la comunicación Bluetooth que se hará en este proyecto.
Dentro de la comunicación serial y
asíncrona se tienen los siguientes conceptos que son de importancia:
*Estado inactivo: La línea de
datos se mantiene en un estado (ya sea uno lógico o cero lógico) para indicar
que no hay datos que están siendo transmitidos.
*Bit de inicio: hay un cambio en
el estado inactivo de la línea de datos. De esta forma se indica que está a
punto de ser transmitido un dato.
*Bit de parada: la línea de datos
vuelve al estado inactivo, una vez que los datos han terminado de ser
transmitidos.
*Baud-Rate: Velocidad a la cual se está transmitiendo los datos.
Además es un indicador de la velocidad a
la cual deben de ser leídos los bits.
*Bit de paridad: Es un bit que
indica si el dato ha sido transmitido de forma correcta. Este bit se antepone
al dato. El bit de paridad indica si el número de ceros o unos es par o impar.
Por ejemplo: si se desea enviar los siguientes bits: “0010111”, se cuenta el
número de unos que es par y se decide que el bit de paridad es “1” para este
caso, entonces finalmente se enviará a través de la línea de datos: “10010111”. Si por alguna razón se recibiese: “00010111”, esto indicaría que hay un error de
transmisión dado que el bit de paridad, que cuando es “1” indica que el número
de unos es par, ahora es “0”.
Fig.1 Ilustración de los conceptos básicos para una
comunicación serial.
Con estos conceptos ya es posible
tener una comunicación serial asíncrona, siempre y cuando ambos dispositivos
estén de acuerdo en cuanto al estado de línea inactiva, el bit de inicio, el
bit de parada, baud-rate y el bit de
paridad; es decir, que ambos dispositivos manejen el mismo lenguaje o dicho de
forma más sofisticada, el mismo protocolo. Un protocolo hecho con lo mencionado
anteriormente es de los más básicos y menos estructurados para la comunicación
serial y asíncrona.
En base a estos conceptos luego
surgieron estándares como el RS232 donde se especifican los voltajes, cable,
tipos de conectores, estado inactivo en la línea, bits de inicio, bit de
parada, baud-rate, entre otras
características.
Por lo tanto, en nuestro proyecto
usaremos un protocolo de comunicación serial-asíncrona básico donde se tendrán
las siguientes características (que son usadas normalmente):
*Estado de línea inactiva:”1”
*Bit de inicio:”0”
*Bit de parada: “1”
*Sin bit de paridad
*Baud-Rate: 9600 bps
Este tipo de comunicación
serial-asincróna tan básico es posible llevarlo a cabo mediante el uso de
módulos UART. Dicho módulo es incluido en el PIC y permite configurar las
características antes mencionadas y transmitir y leer los datos bit por bit a la velocidad prefijada por el baud-rate.
Fig.2
Módulo UART en el PIC18F4550. Normalmente los pines del módulo son llamados Rx
y Tx, además se resalta el pin de Vss dado que la “tierra” debe de ser común en
los dispositivos que se comunican.
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