Połączenie SCI 9S12 z komputerem PC

Pro jekt: Sterowniki robotów
Materiaªy pomocnicze:
Poª¡czenie SCI 9S12 z komuterem PC
Marek Wnuk
Mikrokontroler MC9S12A64 jest wyposa»ony w dwa asynchroniczne porty
szeregowe SCI0 i SCI1 (SCI - Serial Communication Interface). Poª¡czenie
sygnaªów TxD i RxD z komputerem wymaga zastosowania odpowiednich
ukªadów interfejsowych, w zale»no±ci od wykorzystywanego w PC zª¡cza.
Standardowo transmisja szeregowa odbywa si¦ przez urz¡dzenie COMx
(windows) lub ttySx (linux), przy pomocy zª¡cza RS232. W przypadku braku takiego zª¡cza w komputerze (jest coraz rzadziej spotykane) mo»na wykorzysta¢ zª¡cze USB z odpowiednim konwerterem USB-RS232, widzianym
jako wirtualny port szeregowy.
Zª¡cze RS232 wymaga translacji napi¦¢ poziomów logicznych 0V i 5V do
napi¦¢ odpowiednio: +(5..15V), -(5..15V). Typowym ukªadem pozwalaj¡cym
zrealizowa¢ t¦ translacj¦ jest MAX232, produkowany przez wiele rm. Przy
zasilaniu 5V, dzi¦ki przetwornicy pojemno±ciowej, zapewnia on odpowiednie
poziomy napi¦¢ po stronie zª¡cza RS232.
Na rys. 1 przedstawiono najprostszy sposób podª¡czenia tego ukªadu do
moduªu MC9S12A64. Wyj±cie TxD SCI0 (L32 w M1) jest poª¡czone z T1IN
ukªadu IC1, a wyj±cie R1OUT IC1 - z wej±ciem RxD (L31). Niewykorzystane wej±cie T2IN IC1 poª¡czono z mas¡, by unikn¡¢ zakªóce« zwi¡zanych z
nieustalonymi poziomami sygnaªu wej±ciowego. Po stronie RS232 zastosowa-
Rysunek 1: Najprostsze przyª¡czenie MAX232 do moduªu
no zª¡cze typu DCE - Data Communication Equipmet (X1, DB9F, »e«skie),
które ª¡czy si¦ z m¦skim zª¡czem portu szeregowego w PC (lub konwertera
USB-RS232) typu DTE - Data Terminal Equipment bezpo±rednio, lub przez
prosty przedªu»acz.
Wyj±cie T1OUT IC1 traa na styk RXD (2) zª¡cza RS232, a TXD (3) z
RS232 poª¡czone jest z R1IN IC1. Takie krzy»owe poª¡czenie jest najprostsz¡
1
form¡ ukªadu zwanego Null Modem. Wej±cie R2IN IC1 poª¡czono z ujemnym
napi¦ciem przetwornicy (V-) z powodów podobnych do podanych wcze±niej.
Alternatywnym sposobem zrealizowania transmisji szeregowej z PC przy
u»yciu bloku SCI w MC9S12 jest wykorzystanie konwertera UART-USB, np.
typu FT232R. Odpowiedni (minimalny) ukªad aplikacyjny przedstawiono na
rys. 2.
Rysunek 2: Najprostsze przyª¡czenie FT232 do moduªu
Ukªad IC1 (FT232R) zapewnia obsªug¦ transmisji szeregowej, z jednej
strony daj¡c sygnaªy typu UART (linie danych: RxD, TxD i linie steruj¡ce:
RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, RI), a z drugiej - sygnaªy USB (D+, D-).
Pracuje jako urz¡dzenie USB klasy DCD - Data Communication Device,
widoczne dla systemu operacyjnego na PC jako wirtualny port szeregowy.
Na rys. 2 przedstawiono równie» sposób doprowadzenia zasilania +5V z
VBUS na zª¡czu USB do ukªadu konwertera i moduªu MC9S12A64. Oprócz
standardowego odsprz¦gania zasilania, zastosowano koralik ferrytowy FB1 i
kondensator C1, w celu lepszego odltrowania szybkozmiennych zakªóce« z
kabla USB.
UWAGA: Maksymalna wydajno±¢ pr¡dowa portu USB wynosi (w zale»no±ci od wersji) 100mA, lub 500mA. Przed przyª¡czeniem tak skongurowanego ukªadu nale»y sprawdzi¢, czy pobierany pr¡d jej nie przekroczy,
zwªaszcza w przypadku doª¡czania do moduªu dodatkowych urz¡dze« (np.
czujników).
W materiaªach pomocniczych zamieszczonych na stronie projektu mo»na
znale¹¢ wi¦cej informacji o standardzie RS232 i o ukªadach MAX232, FT232.
2