Comunicación de datos en microcontroladores

COMUNICACIÓN DE DATOS EN MICROCONTROLADORES
INTERFACES SERIAL Y UART.
Las comunicaciones en serie RS-232 es una interfaz de comunicaciones para la transmisión de datos en serie entre dispositivos electrónicos como ordenadores, módems etc. La norma RS-232C establecida por la EIA (Electronic Industries Alliance) determina las características físicas de la comunicación de datos binarios entredispositivos, DTE (Data Terminal Equipment o Equipo Terminal de Datos) normalmente asociado a un ordenador y dispositivos DCE (Data Communication Equipment o Equipo de Comunicación de Datos) para los quipos periféricos como módems o autómatas.

Secuencia de bits de la RS-232
Bps bits por segundo.
La velocidad de transmisión de datos en las comunicaciones serie se mide en bits por segundo bps (bitrate), es decir, el número de bits que son transferidos en 1 segundo. Si el tiempo de un bit corresponde al tiempo de permanencia de un estado lógico, la velocidad de transmisión resulta la inversa del tiempo de 1 bit.

En muchas ocasiones se realiza una equiparación directa entre bps (bit rate) y Bps (baud rate o baudios por segundo) y esto solo es cierto cuando el símbolo que se trasmitecorresponde a un bit.
Los baudios (baud rate) corresponde al número se símbolos que se transmiten por segundo, todo depende de que se entienda como símbolo, si este corresponde a 1 bis ambos términos coinciden pero un baudio puede ser representado por varios bits.
Consideraciones en la comunicación serie
Cuando se transmite información a través de una línea serie es necesario utilizar un sistemade codificación que permita resolver los siguientes problemas :
1. Sincronización de bits: El receptor necesita saber donde comienza y donde termina cada bit en la señal recibida para efectuar el muestreo de la misma en el centro del intervalo de cada símbolo (bit para señales binarias).
2. Sincronización del carácter: La información serie se transmite por definición bit a bit, pero la mismatiene sentido en palabras o bytes.
3. Sincronización del mensaje: Es necesario conocer el inicio y fin de una cadena de caracteres por parte del receptor para, por ejemplo, detectar algún error en la comunicación de un mensaje.
Velocidad de transmisión
La velocidad de transmisión de datos es expresada en bits por segundo o baudios. El baudio es un concepto más general que bit por segundo. Elprimero queda definido como el número de estados de la señal por segundo, si sólo existe dos estados (que pueden ser representados por un bit, que identifica dos unidades de información) entonces baudio es equivalente a bit por segundo. Baudio y bit por segundo se diferencian cuando es necesario más de un bit para representar más de dos estados de la señal.
La velocidad de transmisión queda limitadapor el ancho de banda, potencia de señal y ruido en el conductor de señal. La velocidad de transmisión queda básicamente establecida por el reloj. Su misión es examinar o muestrear continuamente la línea para detectar la presencia o ausencia de los niveles de señal ya predefinidos. El reloj sincroniza además todos los componentes internos.
La base de reloj
Cuando se establece la comunicación esnecesario implementar una base de tiempo que controle la velocidad. En un microcontrolador, se utilizaría la base de tiempos del reloj del sistema, si bien, en términos genéricos se utilizaría uno de los siguientes métodos:
a. Mediante la división de la base de reloj del sistema. por ejemplo mesiante un contador temporizador programable.
b. A través de un oscilador TTL. Para cambiar frecuenciahay que cambiar el cristal.
c. Generador de razón de baudios. Existen diferentes dispositivos especializados que generan diferentes frecuencias de reloj.
Líneas o canales de comunicación
Se pueden establecer canales para la comunicación de acuerdo a tres técnicas, siempre tomando al microprocesador o microcontrolador como referencia (transmisor) y al periférico como destino (receptor):
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