UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA
METROPOLITANA
/ING. EN ELECTR~NTCA
PROYECTO TERMINAL I1
/
MÓDEM FSK
I
ASESOR: ING. DONACIANO JIMÉNEZ V.
Jf
ALUMNOS :
/
JUÁREZ CASTRO CANDID0
PREZA MARIN ARIEL
RAMíREz GUTIÉRREZHUGO
MAYO DE 1995
-
AGRADECIMIENTOS
Expresamos nuestro agradecimiento al profesor Ing. Donaciano Jiménez
por su apoyo mostrado en la elaboración de este trabajo.
Quien sin su apoyo y comprensión no habrla sido posible la realización del
mismo.
ESTE TRABAJO, SOLO ES LA CONCLUSIÓN DE UN SUENO, DE UNA
ILUSIÓN.
DESEO AGRADECER A QUIENES ME AYUDARON A CONVERTIR ESTE
SUENO EN UNA REALIDAD.
AMIPAPA ;
. POR LA PACIENCIA Y CONFIANZA
A MI MAMA ;
POR COMPARTIR SU FUERZA
A MI HERMANA ;
POR SUS PALABRAS DE ALIENTO
GRACIAS POR CUIDAR DE ESTE SUENO
C . J. C .
A MI MAMA, MANUELA GUTIERREZ PÉREZ POR TODO EL AMOR, APOYO
Y PACIENCIA, QUE TU50 SIEMPRE CONMIGO, PARA PODER FORMARME Y
SALIR ADELANTE EN ESTA CARRERA Y EN LA VIDA TAMBIÉN.
A MI PAPA, SERGIO RAMíREZ CARLOCK, POR SU APOYO Y CARIÑO.
A MIS HERMANOS ; FERNANDO, ROGELIO, MARTA EUGENIA, CARLOS Y
REBECA, POR SU AMOR Y APOYO HACIA MI.
A MIS DEMAS FAMILIARESY AMlGOS POR ESTAR CONMIGO.
H. R.G.
1.- INTRODUCCI~N
2.- SISTEMAS DE COMUNTICACIÓN
3.- EL UART
4.-
SOFTWARE DE TRANSMISIÓN
5.-
DISENO DEL MÓDEM
6.- CONCLUSIONES
7.- BIBLIOGRAFÍA
INTRODUCCIÓN
En este proyecto ( MOdulador-DEModulador ), trabajamos con modulación
digital ( FSK ), en este tipo de modulación la portadora conmuta entre dos
frecuencias predeteminadas, ya sea para modular una onda senoidal o por
conmutar entre dos osciladores en fase.
Este tipo de modulación es la que se usa para las módem, en la transmisión de
datos, por lo general a 1200 bitskeg. Por lo cual optamos por tomar este valor
para la elaboración del presente módem.
La f’unción del módem se complementa, con t 1 demodulador FSK que convierte la
portadora en niveles lógicos en función de la fr xuencia.
A continuación presentarnos teoría sobre los sistemas de comunicacrón, el diseno
de un módem para I200 bitdseg. Así como el software utilizado para la
transmisión de información vía el módem.
2.-
SISTEMAS DE COMUNICACIÓN
2.1 SISTEMA DE COMUNICACIÓN
2.2 MODULACI~NANAL~GICA
2.3 MODULACIÓN DIGITAL ( F S K )
2.4 TRANSMISIÓN DE DATOS
2.5 ESPECIFICACIÓN DE LAS CAPAS DEL PROTOCOLO
PC/CP EN RELACIÓN A OS1
ISTEMAS DE COMUNICACIÓN
Los sistemas de comunicación se encuentran en donde quiera que se transmita
información de un punto a otro, en tanto que en dichos sistemas de comunicación se
desea transmitir una secuencia arbitraria de slmbotos, con el mínimo numero posible de
errores. Precisamente es aquí en donde reside el problema principal, ya que los errores
se presentan debido a que el ruido aparece siempre en cualquier sistema.
Es por ello que el diseno del sistema de comunicación debe tomar en cuenta las posibles
fuentes de errores y tratar de minimizar sus efectos.un sistema de comunicación
completo generalmente incluye un transmisor, un medio de transmisión y un receptor,
como se muestra en la figura 1.
Setial
____.__.__._________.......__________....
Transmisor
+
i
MediodeTransmisión
j
......._....
.........................
de Entrada
.,
de Salida
FIGURA 1
El propósito del transmisor es acopiar el mensaje ai medio de transmisión (Canal), esta
transmisión de información esta estrechamente relacionada con la modulación o la
variación que sufre con el tiempo una señal senoidal especial llamada portadora.
El transmisor comprende una fuente de información que será transmitida, que consiste en
señales de audio, o datos de una computadora. Entre las otras funciones que realiza el
transmisor, además de la modulación, están la filtración, la amplificación y el
acoplamiento de la setíal ya modulada al canal.
El canal puede tener diferentes formas, ya sea que se trate de cables o alambres de
comunicaciones telefónicas, dicho canal introduce distorsión, ruido: desvanecimientos y
muititrayectorias a la setíal que sale del transmisor.
La función principal del receptor es demodular la señal recibida, es decir separar la
modulación de la onda senoidal de aita frecuencia que se ha introducido en el modulador
del transmisor.
También la amplificación puede ser una de las primeras operaciones realizadas por el
receptor, especialmente en las comunicaciones radiales, donde la señal puede ser
extremadamente débil. Se desea a menudo que la salida del receptor represente una
versión a escala, posiblemente retardada, de la serial a la entrada del modulador.
El receptor consta de un filtro, este sirve para eliminar parte del ruido, a expensas de una
distorsión más fuerte de la señal recuperada. La amplia variedad de posibles fuentes de
información, hace necesario en algunos casos incluir en el sistema un transductor de
entrada y uno de salida.
El transductor de entrada convierte el mensaje que se produce en la fuente a una
portadora apropiada al tipo particular del sistema de comunicación que se empleé. El
transductor de salida convierte la seiial eléctrica que da el receptor, a la forma que desee
el usuario del sistema.
El mensaje digital binario es el más usual en la transmisión de señales, ya que este se
encuentra en forma digital (Como es el caso de las computadoras). El proceso de
modulación es necesario para permitir que las señales sean efectivamente radiadas al
espacio 6 por cualquier otro medio, así como también sirve para reducir el ruido y la
interferencia, para la asignacibn de canales, para la transmisión de varios mensajes por
un solo canal (Multíplexaje) y para superar las limitaciones del equipo.
Existen varias técnicas de modulación por pulsos entre las que se encuentran ASK
(Modulación Por Cambio de Amplitud), FSK (Modulación Por Cambio de Frecuencia),
PSK(Modulaci6n Por Cambios de Fase), entre otras.
El proceso de modulación se selecciona tratando de minimizar los errores. Así por
ejemplo PSK es más efectiva en términos de ahorro de potencia o minimización de
errores, pero tiene desventajas al ser utilizada con canales con desvanecimiento y
también se debe considerar que su uso produce problemas serios de control de fase.
FSK por lo general requiere de anchos de banda mayores y es muy eficaz en los canales
con desvanecimiento.
La seiial sufre degradación entre el transmisor y el receptor. Aunque esta degradación
puede presentarse en cualquier punto pero se acostumbra asociarla con el canal.
frecuencia esta degradación es consecuencia del ruido, de otras señales indeseables o de
interferencias pero puede también incluir otros efectos de distorsión, como el
desvanecimiento del nivel de la señal, las rutas múltiples de transmisión y la filtración.
Algunos canales (La línea telefónica por ejemplo), producen distorsión en la señal, otros
canales producen desvanecimiento, en los cuales la amplitud de la señal recibida fluctúa
aleatoriamente, lo que se denomina también efectos de multitrayectoria que consiste en
que la energía radiada por el transmisor sigue varias trayectorias para llegar al receptor.
INCERTIDUMBRE
Una característica del sistema de comunicación es la presencia de la incertidumbre,
esta incertidumbre se debe al ruido, así como también en parte se debe ala naturaleza
imprescindible de la propia información. El análisis de los sistemas en la presencia de tal
incertidumbre requiere el uso de técnicas probabílisticas.
NECESIDADES DE LA MODULACIÓN
Existen dos alternativas para el uso de la modulación de portadora en la transmisión de
mensajes considerando distancias grandes en el canal de radio , la primera podría tratar
de enviar la señal ,portadora modulada, la segunda seria usar una portadora no
modulada. La imposibilidad de transmitir una señal por sí misma se explicara mas
adelante.
Esta involucradas diversas dificultades en la propagación de ondas electromagnéticas a
frecuencias comprendidas en el espectro de audio inferiores a 20 khz. El gran problema
es que para la eficiencia de radiación y recepción, las antenas transmisoras y receptoras
tienen que ser como mínimo de un cuarto de longitud de onda de la frecuencia en uso.
Por ejemplo , si ta frecuencia de operación es de Imhz la antena tiene que ser de 75 m
de longitud en la banda de radiodifusibn , pero a I 5 khz, esta se incrementa a 5000 m.
Una antena vertical de estas dimensiones no es posible construirla.
Sin embargo, un argumento más importante justifica la modulación: todos los sonidos
esta comprendidos en el rango de frecuencia de 20 hz a 20 khz, así es que si
transmitimos alas frecuencias originales de las fuentes, en el receptor no habrá manera
de separarlos, ya que tienen las mismas Frecuencias
Para separar la gran cantidad de señales transmitidas, es necesario trasladar estas a
diferentes porciones del espectro electromagnético. a cada una cele debe asignar una
porcidn especifica en el espectro. Esto también supera la dificultad de baja potencia de
radiación a frecuencias bajas.
En el receptor se utiliza un circuito sintonizador el cual sintoniza la frecuencia o el rango
de frecuencias de operación. También se hace necesaria la modulacidn para poder
cambiar de bandas de frecuencia y así poder evtar ruido e interferencia.
INFLUENCIA DEL RUIDO
La función de densidad espectral de potencia describe la distribución de la potencia en
función de la frecuencia, siendo válida también para señales aleatorias. La densidad
espectral de potencia de una señal sólo retiene información sobre la magnitud, omitiendo
la referencia de fase.
El ruido blanco tiene un tipo de densidad espectral de potencia que tiende a ser constante
para todas las frecuencias con igual proporción de potencia, sin embargo, solo es de
interés tomarlo en cuenta en el ancho de banda especifico de un sistema de
comunicaciones.
Un oscilograma típico trazado de voltaje de ruido n(t) puede ser semejante al de la fig. 2 .
FIGURA 2
Aunque se supone que el ruido es aleatorio, es decir, no es posible conocer valores
específicos de voltaje en función del tiempo, supongamos que se conoce la estadística
del ruido.
Inicialmente supondremos que el ruido tiene una función de probabilidad gaussiana con
E(n)=O
¡
que indica el valor promedio. Si el ,ruido se muestra en un momento arbitrario t , la
probabilidad de que la muestra n(t) caiga dentro del intervalo n a n+dn está dada por
f(n)dn :
FIGURA 3
SI se tiene una densidad espectral de potencia constante n en watts por hz (Medido
sobre las frecuencias positivas), y si f(n) tiene valor medio igual a cero, el espectro de
potencia de ruido blanco es:
f ( n ) = Noí2
El modelo estadístico más comúnmente utilizado para el ruido aditivo en las
comunicaciones es la función de densidad espectral de potencia. Supondremos qüe la
varianza de ruido es conocida. La función de densidad espectral se muestra
esquemáticamente en la figura 3.
Esta figura tiene la forma típica de una campana, con un valor máximo en n=O , el ,valor
mas probable de la variable aleatona. El ancho de la curva se mide por la desviación
estandard sigma. Es igualmente probable que el ruido tenga valores positivos y negativos.
RELACIÓN SEÑAL A RUIDO
Una importante medida del comportamiento de los sistemas, en particular los que
amplifican señales de bajo nivel, es cuanto ruido se introduce en un sistema. Como el
ruido varia en forma inpredecible de un instante al siguiente, es preferible analizar esto
cobre la base de una potencia media de ruido.
La razón entre la potencia de la señal y la potencia de ruido se llama relación señal a
ruido, en el mismo punto.
Así que:
2
2
2
S / N = Xr/xn= V s R I V n R = (VsiVn)
Ecuación... .
1
La ecuación 1 es una simplifcación que se aplica siempre que la resistencia a través de
la cual se mide el ruido es igual a la resistencia en donde se mide la señal. Lo que se
busca de esta relación es tener una relación señal a ruido atta, de acuerdo a ciertas
condiciones.
La Ecuación de ruido F se define como ;
F = ( si n ) Entrada
/
(s/
n ) Salida
Ecuación... .2
En donde:
(sh) Entrada Es la relación potencia de señal a potencia de ruido ala entrada del
receptor.
(s/n) Salida es la relación potencia de la señal a potencia de ruido a la salida del
receptor.
La experiencia nos dice que un receptor práctico genera ruido, siendo la relación s/n en
la salida menor que la relacidn s/n en la entrada, de esta forma, la figura de ruido será
Sin embargo, la figura de ruido será igual a 1 para un receptor ideal, el cual
mayor que I.
no introduce ruido en sí mismo.
RADIO DIGITAL
La propiedad que distingue un sistema radio digital de un audio convencional FM, o
un sistema de radio PM, es que un sistema de radio digital las señales moduladas y
demoduladas son rangos de pulsos digitales de formas de onda analógica. La radio digital
usa portadoras analógicos justamente como un sistema convencional.
Esencialmente, son tres técnicas de modulación digital que son comúnmente utilizadas
.en los sistemas de radio digital: frecuency shift keying (FSK),phase shifl keying (PSK),y
modulación de anipiitud cuadrada (QAM).
CONMUTACI~NPOR DESPLAZAMIENTOEN FRECUENCIA (FSK)
La FSK es relativamente simple, FSK es una envoltura constante para la modulación
angular similar a la modulación de frecuencia convencional excepto que la señal
modulada es un pulso de corriente binaria que varia entre dos discretos rangos de nivel
de voltaje .
TRANSMISOR FSK
Con un FSK binario, el centro o frecuencia de portadora es conmutada (desviada) por
el dato binario de entrada. Consecuentemente, la salida de un modulador FSK es una
función de peso de la frecuencia dominante.
Como la señal binaria de entrada conmuta para una idgica O hacia una iógica 1, y
viceversa, los desplazamientos de salida entre dos frecuencias: Una marca o frecuencia
lógica 1 y un espacio o frecuencia lógica O Con FSK, esta conmuta en la frecuencia de
salida en cada tiempo de la condición lógica de la señal binaria de entrada cargada.
consecuentemente, el rango de salida conmutado es igual para el rango de entrada
conmutado.
En modulación digital, el rango de carga a la entrada de el modulador es llamado el bit
de rango y tiene un bit unitario por segundo (bsp). El rango de carga a la salida de el
modulador se llama baudio o rango de baudio y es igual para el reciproco de el tiempo de
un elemento señalado de salida
En FSK, los rangos de entrada y de salida de la carga son iguales, de este modo, el
rango de bit y el rango del baudio son iguales. Un simple transmisor binario FSK es
mostrado en la fig. 4.
~-____
____
_-
-
.- . - - -
..
;
o --
.
Entrada binaria
( bPS 1
figura 4
..
1
.-..
___
-.-
_.._-
0 - - .1
..-
0
1-
..... ..
TRANSMISORBINACUO FSK
Donde;
Fm ; Frecuencia marca
Fs; frecuencia espacial
CONSIDERACIONES DE ANCHO DE BANDA FSK
Como todos los sistemas electrónicos de comunicaciones, el ancho de banda es una
de las consideraciones primarias cuando diseñamos un transmisor FSK. Un FSK es
similar a la frecuencia modulada convencional y también puede ser descrito de manera
similar.
Un modulador FSK es un tipo de transmisor FM y es a menudo un oscilador de
controlado por voitaje (VCO) el desfasamknto del rango de entrada ocurre cuando el
binario de entrada es una serie de 1’s y O’s alternados: Es decir una onda cuadrada.
Como FSK es una forma de frecuencia modulada, la formula para índice modulado usado
en FM es también válido para FSK. El índice de modulación esta dado por
’
___-
-
-.
MI = índice de modulación
F = Desviación de fr (Hz)
Fa = fr de modulación (Hz)
La frecuencia fundamental de la entrada binaria la cual bajo la condición caso-worst
(alternando 1’s y O’s) es igual para uno-alto del bit de rango. Consecuentemente para
FSK tendremos :
MI=
1
(Fm-Fs/2)(
/ FbQ= I
Frn-fs
1
/Fb
Ecuación..
3
Donde:
MI = índice de modulacidn
I
( Fm-Fs )
I/
2 = Frecuencia pico de la señal binaria de entrada
Fb / 2 = Frecuencia fundamental de la señal binaria de entrada
Con FM convencionai, la ancho de banda ancha es directamente proporcional al índice de
modulación. consecuentemente, en FSK el índice de modulación esta generalmente en
1.o.
De este modo se produce una banda angosta de F M relativa en el espectro de salida El
mínimo ancho de banda requiere para propagarse una señal llamada el mínimo ancho de
banda Nyquist (Fn).
Cuando la modulacibn se usa y un espectro de salida de doble-)ado
se genera , el mínimo ancho de banda se llama el ancho de banda de Nyquist o el
mínimo IF ancho de banda.
ejemplo:
Para un modulador FSK con frecuencia de marca de 60, 70 y 80 MHz respectivamente, y
un rango de bit de entrada de 20 Mbps, determinar el baudio de entrada y e\ mínimo
ancho de banda requerido :
Solución:
Sustituyendo en la
MI =
I
ecuación... 3
80 mhz - 60 mhz
Para la gráfica Bessei (ver tabla), un índice de modulación de 100 produce 3 conjuntos
de lados de frecuencias significativas. Cada lado de frecuencia es separado desde el
centro de la frecuencia o en un lado de frecuencia adjunto por un valor igual para la
modulación de frecuencia, el cual en este ejempio es 1O MHz (Fblz).
Porque FSK es una forma de modulación de frecuencia de banda angosta, el mínimo
ancho de banda depende del índice de modulación. Para un índice de modulación entre
0.5 y 1.0, se genera alguno de los dos o tres conjuntos de lados de frecuencias
significativas. De este modo el ancho de banda mínimo esta en dos o tres tiempos del
rango del bit de entrada.
Tabla de ia función de Bessel
MI
j0
jl
j2
j3
j4
0.0
1.0
0.25
0.98
0.12
0.5
0.94
0.24
0.03
1.0
0.77
0.44
0.11 0.02
1.5
0.51 0.56
0.23 0.06
0.01
2.0
0.22 0.50
0.35 0.13
0.03
RECEPTOR FSK
El circuito más común usado para demodular sellales FSK es el phase-loked-loop
(PLL).
Un modulador PLL-FSK trabaja en forma parecida un demodulador PLL-FM. Como
la entrada para el PLL esta entre la marca y las frecuencias especiales, el voltaje de error
y salida del compárador de fase sigue la frecuencia de desplazamiento.
Porque estas son algunas de las frecuencias de entrada ( Marca y espacio), esas son
también algunos de los dos voltajes de error de salida. Uno representa un 1 lógico y el
otro un cero lógico. De este modo la salida esta en una representación de dos niveles (
binario) de la salida FSK.
Generalmente la frecuencia natural del PLL está igual a la frecuencia central del
modulador FSK.Como resultado los cambios en el voltaje de error sigue los cambios en
la frecuencia analógica de entrada y son de una simetría de alrededor de 0.Ov DC.
FSK tiene un bajo nivel de error comparado con el PSK y Q A M y, consecuentemente , es
usado pocas veces para sistemas de radio digital de alto desempeño. Su uso es
restringido para bajo desempeño, bajo costo, en módem de datos asincronos que son
usados para comunicaciones de datos sobre líneas telefónicas (analógicas).
FSK MíNlMO
Es una forma de fase continua de conmutación por despiazamiento en frecuencia
(CPFSK).
Esencialmente, MSK es FSK binario excepto que la marca y las frecuencias
especiales son sincronizadas con el rango de bit binario de entrada. Mediante
sincronización simple que es una relación de tiempo preciso entre los dos; sin esto no
son iguales. Con MSK,la frecuencia marca y espacio son seleccionadas de tal forma que
estas son separadas desde la frecuencia central por una multiplicación exacta de uno-alto
de rango de bit[ Fm y Fs = n (Fb/2), donde n= entero] .
De este modo aseguramos que es una transición de fase uniforme en la señal de salida
analógica cuando hay cambios desde la frecuencia de marca hacia la frecuencia espacial,
o viceversa . Consecuentemente, un error puede ocurrir.
I
TRANSMISIÓN DE DATOS
____
La transmisidn de datos involucra la transferencia de información digital de un DTE a
otro. Antes de construir líneas especiales para este propósito, es más conveniente usar la
cadena de teléfono publico (PTN).
Desafortunadamente, la basta mayoría de los PTN fueron instalados mucho antes que el
advenimiento de las comunicaciones de datos de escala larga y fueron diseñados para
análoga es restringida al
información análoga en naturaleza En suma la inform&
rango de frecuencia de 300 a 3000 hz La función primaria del aparato de dato MÓDEM
ai final de la transmisión es convertir los pulsos digitales a señale análogas para poder
transmitir en el PTN y el receptor final de análoga a informacidn digital
Los MÓDEM son categorizados dentro de uno y otro como sincronos o asincronos. Si
un enlace de comunicaciones de datas usa mMem sincronos , los registros internos del
transmisor y de los módem receptores deben ser sincronizados. Estos registros son
usados para controlar la tasa a la cual fluyen los datos digitales.
El tipo de modulación usado con módem sincronos es tal que el módem receptor puede
para mantener la
extraer informacidn registrada de la señal recibida y usada
sincronizacidn con el transmisor módem.
En suma la sincronizacidn de los cargadores de frecuencia entre el transmisor y el
módem receptor debe ser establecida y mantenida en orden para demodular la señal
correctamente en el receptor final. Los d d e m asincronos no tienen estas restricciones
Tres propiedades de una setial análoga pueden ser varias : Amplitud. frecuencia y fase.
Variando solamente la amplitud de la señal análoga a una tasa digital es llamada función
ASK tiene desventaps inherentes, poca unidad de sonido
de cambio de amptitud (ASK).
como la más predominante; consecuentemente ésta es de vez en cuando usada en la
práctica. La funcidn de cambio de frecuencia(FSK) varia fa frecuencia para transmitir
datos digitales y es usada para la transmisibn de datos a baja velocidad. Los módem
usados FSK son generalmente asincronos y pueden ser usados a una tasa máxima de
transmisión de 1800 bps (Velocidad baja).
Los módem de velocidad media son generalmente sincronos, operados a velocidades de
4800 bps y usan la función de cambio de fase (PSK) Los modem de velocidad alta
9600 bps , modulación de cuadratura amplia (QAM), en la cual la amplitud y la fase del
cargador análogo son variadas por la setial digital de modulación estos hechos pueden
ser acertados.
FUNCIÓN DE CAMBIO DE FRECUENCIA
FSK es e¡ promedio de cambio de modulación en ta frecuencia de un corredor análogo
a una tasa digital. FSK se asemeja ala modulación estándar de frecuencia .
MÓDEM 1200 BPS
El sistema es un transductor asincrono que utiliza modulación FSK . Este emplea un
cargador de 1700 hz, que puede ser cambiado a una tasa máxima de 1200 bps .
Cuando un uno lógico es aplicado al modulador, el, cargador es cambiado bajado de
500 hz a 1200 hz .
Cuando un cero Iógico es aplicado al cargador es cambiado subiendo de 500 hz a 2200
hz Consecuentemente , como la señal digital alterna entre 1, O , el cargador es
cambiado hacia adelante y hacia atrás entre 1200 y 2200 hz.
Este proceso es análogo al sistema convencional FM , la diferencia entre las frecuencias
de marca y espacio (1200 a 2200 hz)relaciona punto apunto, la desviación de frecuencia,
y la tasa digital de cambio relaciona ala frecuencia de la señal modulada de salida. Por lo
tanto, podemos decir que el cargador de 1700 k es frecuencia modulada por una señal
de onda cuadrada de salida.
Una figura de mérito usada para expresar los grados de modulacibn achicado en un
modulador FSK es el factor h , el cual se define corno :
Donde
fm :frecuencia de marca
fs : frecuencia de espacio
bps : tasa de entrada de espacio.
Para el módem 202T
/ 1200 - 2200 /
1O0
h = _-___-________________
- _______ = 0.83
1200
1200
Como una regla general para una mejor representacióncomo, el factor h es limitado a un
valor menor que 1. Nota : La similitud de la expresión para h y la expresión para el índice
de modulación (MI) en FM convencional.
El análisis de fourier demuestra que cualquier onda periódica, esta hecha por la suma de
una serie de ondas de senoides armónicamente relacionadas. Una onda cuadrada es una
onda periódica hecha de la frecuencia fundamental y un numero infinito de armónicos
dispares. La frecuencia fundamental es igual a l/m(tt = tiempo de un espacio).
Con el FM el numero de frecuencias de lado generadas es directamente al índice de
modulación. La separación entre frecuencias adyacentes es igual ala frecuencias de la
señal, modulada.
Cualquier frecuencia de lado adicional más allá del segundo conjunto se extendería más
allá d la banda de paso de la banda de voz de un canal básico de telefono y sería una
perdida en la transmisión. Consecuentemente, es deseable concentrarlo como energía
en la banda de paso de 300 hz a3000 hz.
Una carta abreviada de función de bessel , ilustra la frecuencia de lado significativa y sus
amplitudes relativas, para un índice de demodulación dado. Nota si el índice de
demodulación es menor que 1 , la frecuencias de lado no significativas más allá del
segundo del conjunto son producidas por I tanto, la energía no es desgastada en
componentes de frecuencia más allá de la banda de paso de el canal de teléfono.
En el análisis previo, el espectro de frecuencia de salida de un módem fue derivada para
una tasa de entrada de espacio (bit) de 1200 bps. Que pasaría si la tasa de entrada es
menor que 1200 bps.
WEMPLO :
______
-
MI=
f / frnod=500/250= 2
f = tasa de entrada de espacio = 500 bps
La desviación de la irecuencia de punta ( 9 es 500 hz permanentes porque esta es una
función de la amplitud y está permanece sin cambio. f mod es una onda seno igual a
una medida de la tasa del espacio (bit) , como previamente se explico. De la carta de la
Función de bessel, un índice de modulación de 2.0 crea 4 pares de frecuencias de lado
significativas. Estas frecuencias de lado separadas por 250 hz ( frecuencia de señal
modulada).
CARTA DE FUNCIÓN DE BESSEL
De esto podemos concluir como decrementos de frecuencia modulada, los
decrementos de la amplitud de banda. Hay mas frecuencias que se presentan en una
señal modulada pero están junto a un obturador espaciado. El peor de los casos
(amplitud de banda más ancha) ocurre con la frecuencia modulada más alta (Fmod=GOO
Hz, Fb=l200 bps). El peor caso de índice de modulación es llamado radio de desviación
y en numéricamente igual a :
F (máx)
radio de desviación = Fmod (máx)
¿Qué sucede con los componentes de las ondas seno que presentan en la onda
cuadrada de salida que hay en los armónicos dispares de la frecuencia fundamental? El
análisis fourier. De una onda cuadrada indica que las amplitudes de los armbnicos nth
decrecen rápidamente como n incrementos.
Consecuentemente, cualquier desviación de frecuencia causada por ellos es insignificante
y no necesita se acelerada. Más de las frecuencias de lado generadas por estos
armónicos altos produce componentes de frecuencia que se extienden más allá de la
banda de paso del canal de teléfono y son pérdidas de cualquier forma.
El módem 202T son cuatro alambres, el mbdem asincrónico diseñado para ser usado
con cuatro alambres, dedicado para circuitos de línea privada. Porque el transmisor y el
receptor de las trayectorias de señales análogas son físicamente separadas y localizadas
una de otra, la operación totalmente duplicada es posible con no interferencia entre las
dos senales.
La transmisión DTE inicia la transferencia del mensaje por aplicación de una señal ON de
el requisito para transmitir (pin 4) de la interface RS 2326.AI mismo tiempo, VCO inicia la
transmisión de la frecuencia de marca (1200 Hz).Después de un tiempo predeterminado
de retraso, el módem responde aplicando una señal ON listo para transmitir (PIN 5 de la
interface. A este tiempo, el VCO comienza transmitiendo la frecuencia de (1200 Hz).
TRANSMISOR FSK DE INDICE BAJO
Después de un tiempo de retraso predeterminado, el módem responde aplicando una
señal ON listo, al envío (pin 5) del interface. A este tiempo, la información transmitida (pin
2) es habilitada, la información del D E es admitida para modular el VCO. El amplificador
y el filtro de la banda de paso provee suficiente amplificación
y limitación de banda limitada para asegurar que el poder máximo de señal admisible
(Od bm) sea aplicada a la línea Telco sin la banda de amplitud de 300 a 3000 Hz.
Los diseños del receptor varía con el fabricante. Hay un número de métodos aceptables
corrientemente que vienen a ser usados para producir demodulación FSK satisfactoria.
Estas técnicas incluye el uso del PLL (phase loeked loops), convertidores de frecuencia a
voltaje, y detectores de tono.
En la sección recibida , el filtro de la banda de paso limitada la salida de la señal
modulada de FSK a la banda de paso de 300 a 3000 Hz.
Los ecualizadores de retraso y declive proveen ecualizacion posterior para compensar a
las variaciones de periodos largos en tos parámetros de las líneas de transmisión Telco.
Los ecualizadores pueden ser ajustados manualmente o automáticamente. El limitador es
un amplificador sobredirijido que provee una onda cuadrada de satida ya sea como la
marca o frecuencia de espacio. El diferenciador, rectificador de onda total, y
monopulsador (multivibrador) convierte la onda cuadrada dentro de una onda rectangular
como dos veces más que la marca o el espacio de frecuencia.
El filtro de bajo paso convierte los pulsos rectangulares en un voltaje dc y aplica este
voltaje a un rebanador, donde la condición iógica (1,O) se determina.
El circuito cargador para detectar indica al receptor DTE cuando el módem está
recibiendo un cargador análogo en RLSD (pin 8) de la interface. Este circuito también
habilita al conductor RA (pin 3) y permite que la información recibida sea transferida al
DTE.
ESPECIFICACIÓN DE LAS CAPAS DEL PROTOCOLO PC/CP EN
RELACIÓN A OS1
CAPA FíSlCA
____
El estándar de comunicaciones RS-232 se diseño antes que las microcornputadoras.
Proyectado para facilitar las comunicaciones entre las computadoras y las terminales a
grandes distancias (por ejemplo, módem usados en líneas telefónicas).
Debido a que las conexiones por medio del puerto paralelo son mucho más caras, el
RS-232 fue e¡ método más usado para conectar una computadora a un Host, a un
periférico y a otras computadoras.
i
I
Actualmente la conexión se realiza a través del conector db 9
SISTEMA DE COMUNICACIÓN FíSICA
El principio la conexión entre dos computadoras parece simple, sin embargo, la
conexión entre dispositivos seriales es el aspecto que tiene más problemas, y el menos
utilizado por los usuarios de las microcornputadoras. Además la comunicación entre
dispositivos que operan a diferentes velocidades requieren una regulación del flujo de
información.
Como se mencionó anteriormente el RS232 fue disenado para intermnectar una
computadora o terminal a un módem (MOdulador/DEModulador).
1
El conector estándar es de 25 pines (DB-25)y más recientemente un conector de 9 pines
(D8-9)
apareció en el mercado. Las computadoras P.T (computadoras con un procesador
286 o mayor) y las Laptop, usan el conector de 9 pnes, mientras que las XT (máquinas
con procesador 8088 y 8086),utilizan el conector de 25 (pines).
DTE Equipo Terminal de Datos (Macho)
DCE Equipo de Comunicación de Datos (Hembra)
Cuando dos dispositivos son conectados entre si, se les denomina “Equipo Terminal de
Datos” (ETD)o “Equipo de Comunicación de Datos (ECD). Por ejemplo cuando una
computadora o terminal se conecta a un módem, se llama ET0 y el módem como ECD.
Las funciones incluidas dentro de esta capa se encargan de activar, mantener y
desactivar un circuito físico entre un ETD y un ECD.
El proyecto PC/CP tiene como objetivo comunicar dos microcomputadras (ETD).
Como
ninguna de las dos computadoras actuará como un equipo de comunicación de datos
(ECD) es necesario diseñar un elemento que cumpla con esas funciones.
ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE TRANSMISIÓN DE DATOS
Este elemento se denomina MÓDEM NULO (Pag. Posterior ); que en realidad es
un cable que se utiliza para engañar a los ETD,por medio de señales que deberían ser
emitidas por un módem, de esta manera cada una de las computadoras obtendrá una
señal de “interrupción”, siempre que se entable una comunicación. A continuación se
describe el diseño de un módem nulo.
1.
Determinar la compatibilidad.
Debido a que se intenta comunicar dos computadoras que trabajan bajo el sistema
operativo MS-DOS deben ser capaces de conectarse una con otra por medio del cable
serial, ya que ambas ofrecen conector db9, y soportan el direccionamiento lógico COM?,
COM2, etc. para puertos seriales.
2.
Determinar el tipo y genero de conectores
La PC-XT ofrece un conector macho tipo 0825 (25 pines) y la PC-AT OFRECE UN
CONECTOR DB9 (9 pines macho). Estos dos proporcionan niveles de señal compatibles
con la especificación RS-232C.
Las máquinas utilizadas para realizar las pruebas tienen conectores de 9 y 25 pines. Por
tal motivo, se presentan los casos:
a) 2 5 a 2 5
b) 25 a 9
c) 9 a 9
Se describe el último tipo de conector
(c) :
____
.-
.
--__
-
I
a
O
6
TABLA DE CONEXIÓN DB9 - DB9
Función
Conector OB9
( Pin )
Señal de tierra
5
Transmisión de Datos
2
Recepción de Datos
3
Solicitud de Transmisión
1
Detección de Portadora
7
Terminal de Datos Preparado
6
Equipo de Datos Preparados
4
3.
Determinación de las funciones de cada pin dependiendo del tipo de
conector ( ver figura anterior ).
4.
I'
Diseño del cable
Reglas generales para el diseño del cable" :
A) Conectar las categorías similares de pines.
B) Conectar siempre una salida a una entrada y una
entrada a una salida.
C) Un pin que es de entrada quizá sea conectado a
otro pin de entrada únicamente si ambos son
conectados a un pin de salida.
D) En las conexiones sincrónicas, Únicamente se usa
una fuente para el reloj, ya que la conexión entre computadoras personales
es asíncrona, este punto no es aplicable."
5. Organización de los pines o de las señales de ambos puertos,las diferentes
categorías en Funciones de cada PIN
Tierra de referencia: tierra común a todos los circuitos. Establece la referencia del
potencial de masa para el resto de las líneas. En realidad nada tiene que ver con una
tierra o masa verdadera; sólo es un circuito de referencia común.
Transmisión de datos: señales de datos que se transmiten desde un equipo ETD hasta
un equipo ETCO. Estas son las señales que representan los datos de usuario
propiamente dichos.
Petición de transmisión (Request to send): señal dirigida desde el ETD hasta el ETCD.
Este circuito notifica al ETCD que el ET0 dispone de datos para transmitir. El circuito RTS
se emplea también en líneas semidúplex para controlar el sentido de las transmisiones de
datos. La transición de esta línea desde el estado desconectado (OFF) al estado
conectado (ON)notifica el ETCD que debe tomar las acciones necesarias para permitir la
transmisión.
Recepción de datos: señales de datos de usu-rio que se transmiten desde el equipo
ETCD hasta el ETD.
Preparado para transmitir (Clear To Send): señal procedente del ETCD, con la que se
indica ai ETD que ya puede transmitir sus datos. La sena1 CTS puede activarse (ON) al
recibir una sefial portadora en línea procedente del equipo remoto
Equipo de datos preparado (Data Set Ready): señal procedente del ETCD, con la que se
indica que el ETCD está en modo de transmisión de datos.
Detector de recepción de señal en línea: señal procedente del ETCD , con la que se
indica que éste ha detectado la señal portadora generada por el módem remoto. También
se conoce como Detección de portadora en línea (DCD Data Carrier Detect).
Terminal de datos preparado (Data Terminal Ready): señal procedente del ETD, con la
que se indica que el terminal u ordenador están encendidos, que no se detecta ningún
indicio de mal funcionamiento y que no se encuentra en modo de pruebas. Por io general,
la línea CD permanecerá activada siempre que el equipo este listo para transmitir o para
recibir datos.
Indicador de llamada (Ring Indicador): señal procedente del ETCD, con la que se indica
que se está recibiendo una señal de timbre a través de un canal conmutado.
Ambos puertos tienen las mismas señales, con las mismas direcciones. El puerto OB 25
Y db ) (Fig. ) tienen el mismo control de salida y funcionan como un equipo terminal de
datos. Esto implica que los puertos están esperando ser conectados a un ECD como un
módem. Los puertos además esperan alguna señal de entrada como una pieza del ETD,
las señales normalmente son provistas por un dispositivo ECD.
_______-_._
_____-_____
-
En el caso del módem nulo, sólo se utiliza la categoría de señal de tierra de referencia y
no se utilizan señales de tierra de protección; el diseño permitirá conectar únicamente
estos 2 pines juntos. Por ejemplo, conectar el pin 7 del DB 25, por medio del cable al pin
5 del DB 9.
La siguiente categorla es el pin de datos. Esta categoría conecta el pin de datos de salida
de una computadora, al pin de entrada de datos de la otra, y viceversa.
Un elemento importante en una conexión de computadora a computadora es el control
del flujo, para satisfacer los pines de control de entrada, el cual es soportado por un
software, por ejemplo XonMoff. Esto implica que los pines de datos manejarán el
mecanismo del pin de control de flujo. En este caso los puertos esperan ser conectados a
un ECD, como un módem nulo. Como se conectarán juntos; se deben suministrar las
señales que normalmente proporciona un módem común.
Específicamente, los pines de control -Clear to Send, Data Set Ready, y Data Carrier
Detect- deben proveerse. Las dos microcomputadoras están esperando la señal en estos
pines antes de transmitir o recibir datos. Estos pines de entrada son iguales en ambos
puertos, precisamente utilizando sus pines correspondientes. Se usarán las setiales de
salida para satisfacer las señales de entrada.
Para la descripción de la capa física es necesario la definición del formato, considerando
la siguiente clasificación:
Definición del formato lógico
Establece la codificación de la información binaria, es decir, el formado de la trama en
base a las necesidades de transmisión y al medio físico.
Definición del formato eléctrico.
Especificación de los niveles eléctricos de la señal a transmitir, RS-232C utiliza emisores
y receptores no balanceados, la señal 1 es una tensión e=-3 volts y la señal O es >=+3
volts. (los emisores y receptores de línea son componentes que realizan la conversión de
una señal compatible con circuitos integrados, por ejemplo TTL, es una señal adecuada
para el manejo de líneas de acuerdo con algún estándar: en este caso RS-232C.
Realizan también la función inversa, conversión de una sena1 de línea en un compatible
con los niveles de los circuitos integrados).
RS-232C transmite los datos que lo atraviesan mediante cambios en los niveles de
tensión. Un O binario se representa como un nivel de tensión comprendido entre +3 y + I 2
voltios, mientras que un 1 binario se expresa como un nivel comprendido entre -3 y +I
voltios. Además es posible tener velocidades de datos de hasta 20 kbps, así como
longitudes de cables de hasta 15 metros.
RS-232C está clasificado como interfaz no equilibrado, ya que los niveles de tensión se
detectan en el receptor comprobando la diferencia de tensión existente entre el circuito de
señal y una tierra de referencia. Sin embargo, las estaciones emisora y receptora suelen
poseer tierras lógicas distintas, debido a las diferentes características prácticas de sus
componentes. Como consecuencia de esto, a lo largo del circuito AB puede circular
alguna corriente de tierra.
El hilo presentará una cierta resistencia eléctrica, lo cual originará una caída de tensión
entre ambos extremos del mismo. El voltaje que detectará el receptor no será, pues, el
mismo que puso el emisor en la línea. Si esta diferencia de potencial es pequeña, no
originará ningún error. Sin embargo, una señal de +5 voltios que sufra una caída de
tensión de +3 voltios aparecerá en el receptor como un nivel de +12 voltios, lo cual entra
dentro de una región indefinida de transición. Si la caída de tensión fuese de -10 voltios,
el receptor verja un 1 donde debería detectar un O.
CONFIGURACIÓN M¡NlMA ( Cabieado )
La capacidad efectiva de los conductores en el cable de interface es del orden de 160
pf . De ahí la limitación a 15 m ., en longitud de dicho cable. Un incremento de CI
supone un aumento del tiempo de tránsito de -3v a +3v.
DEFINICIÓN DEL FORMATO TEMPORAL
Establece la duración de estos niveles para transferir los datos a una velocidad
determinada.
El cable se construye con estas especificaciones tratando de ser lo más flexible posible ,
ya que para conectarse con otro tipo de conectores sólo necesita un adaptador.
El nivel físico se utiliza para conectar dispositivos al circuito de comunicaciones. En las
especificaciones relativas a interfaces de nivel físico se describen tres atributos del
I
Los atributos procedurales describen lo que devén hacer los conectores, y la secuencia
de eventos necesaria para llevar a cabo la transferencia efectiva de datos a través del
interfaz.
La especificación del procedimiento es el protocolo; es decir, el establecimiento legal de
eventos. El protocolo está basado en la definicibn de pares acción-reacción Cuando en
una máquina se propone por ejemplo, el "requisito para transmitir", el módem nulo
contesta con un "listo para transmitir", si tiene capacidad para aceptar la infomacibn.
3.- ELUART
3.1
CONEXIONES DEL UART
3.2
INTERRUPCIONES
3.3
iNTERRUPClONES DEL ADAPTADOR SERIAL
3.4
DIRECCIONES ENTRADA /SALIDA DE ADAPTADORES
SERIALES
3.5
REGiSTROS DEL UART
3.5.1REGISTROS DE CONTROL
3.5.2REGISTROS DE ESTADO
3.5.3 REGISTROS BUFFER
EL UART
Un UART (Universal Asynchronous Receiker and Transmitter) es un dispositivo
especialmente disefiado para manejar comunicaciones asincronas.
Las tareas de UART son:
1.- Convertir señales paralelas de entrada de la unidad de procesamiento central a
señales seriales para transmitirtas fuera de la computadora, y convertir señales seriales de
entrada a la computadora a forma paralela para procesamiento p o r la computadora.
2.- Agregar los bits de comienzo, parada, y paridad a cada carácter a transmitirse, y quitar
esos bits de los caracteres recibidos.
3.- Asegurar que los bits individuales se transmiten en el h u t rate apropiado, calcular el bit
de paridad en caracteres transmitidos y recibidos, y reportar cualquier error detectado.
4.- Colocar las señales de control de hardware apropiadas y reportar sobre el estado de
circuitos de controlde entrada.
CONEXIONES DEL UART
Las conexiones del UART tfpicamente son las siguientes:
- 8 pines para transferir datos paralelos.
- 2 pines para recibir y transmitir datos.
- Selial de refoj desde la cual el baut rate se calcula.
- Lfneas de control de transmisión y recepción.
- Circuitos de control a través de los cuales el UART puf de recibir instrucciones y
reportar estado.
- L¡nea(s) de interrupción a través de la cual el UART puede alertar a la CPU de un
cambio de estado.
- Un pin de selección de dispositivo que le indica cuando actuar
El UART no esta directamente conectado a el conector serial en la computadora, ya que
los niveles de voltaje usados dentro de la computadora son mas bajos que los usados en
la transmisión serial.
Circuitos apropiados se agregan para modificar los niveles de voltaje. El UART y los
circuitos asociados a menudo se incorporan en una tarjeta conocida corno tarjeta de
interface serial. (Verdiagrama lbgico de interface serial ).
INTERRUPCIONES
La mayorla de los UART pueden ser programados para transmitir una señal especial
conocida como interrupción . La computadora debe programarse para reconocer la
interrupcidn y actuar acorde a la interrupción.
Las interrupciones típicamente se generan cuando un carácter ha sido recibido,
transmitido o cuando las señales de control cambian, Pueden ser diferentes interrupciones
para diferentes eventos, o sola una interrupción.
En el ultimo caso es necesario para la computadora examinar un registro especial para
averiguar que causo la interrupción. Algunas veces el UART puede ser programado para
generar interrupciones a ciertos eventos y no a otros.
Una computadora tiene mas de una línea de interrupción, pero solo una se asigna a un
dispositivo particular. Esto significa que aunque el UART puede programarse para generar
una interrupción cuando uno de varios eventos ocurre, la CPU sdo sabe que el UART
genero la interrupción, no que evento dentro del UART la genero.
Es importante recordar que una interrupción puede ser recibida en cualquier tiempo
durante el ciclo de procesamiento. La computadora y cualquier software funcionado en
esta debe diseñarse de modo que cualquier tarea pueda suspenderse cuando una
interrupción Ocurre y reasumir la tarea, después de que el evento que causo la interrupción
se atiende.
La computadora puede manejar interrupciones de dos puertos seriales, teciado, reloj,
mouse, y disco duro. Las cuales pueden llegar en cualquier tiempo.
Las interrupciones se generan elevando el nivel de voltaje sobre un circuito apropiado
(8250) y manteniendo ese nivel hasta que la interrupción se reconoce.
Hay 8 líneas IRQ( solicitud de interrupción ) en la IBM F C y 16 en la IBM Pc-AT, de la
primera se muestran en la tabia siguiente.
línea IRQ
NMI
O
1
2
3
4
5
6
7
Dispositivo
Interrupción no mascarable
Timer
Teclado
Reservado
Puerto serial 2
Puerto serial 1
Disco duro
Floppy disk
Puerto paralelo 1
a
S
-l
B
H
IY
w
cn
oa
kw
I-
Z
I
H
O
O
H
u
O
A
a
r:
a
tY
u
a
H
a
Las lfneas IRQ no van directamente a la CPU, van a un chip controlador de
intempciones. Este chip es el 8259A controlador de interrupción programable(PiC). La
IBM PC-ATtiene dos de estos controladores. El PIC da prioridad a las interrupciones y
previene el caos que sucederia si las interrupciones pudieran llegar en cualquier tiempo y
en cualquier orden.
La prioridad mas alta en la I8M PC se asigna a iRQO y la mas baja a IRQ7. Si dispositivos
diferentes al mismo tiempo están demandando atención, el controlador tendrá varias
entradas ( llneas IRQ ) en alto. Este las pasara a la CPU en el orden de sus prioridades.
El PIC tiene un registro( interno )donde las interrupciones de los diferentes dispositivos se
habilitan. Por default, 1RQ3 y IRQ4 no están habilitadas. Por lo tanto, se tiene que
programar el PIC para habilitar la línea de interrupción apropiada. El PIC tiene la dirección
de puerto 21H, por lo tanto las instrucciones de lectura y escritura se tienen que realizar a
esta dirección.
Cuando et PIC recibe una interrupción, coloca un voltaje positivo sobre la línea 1NT a la
CPU. La CPU entonces reconoce la interrupción por medio de una señal al PIC, y solicita a
el PIC indicar que interrupción ocurrió. El PIC transmite un numero( por medio del bus de
datos) a la CPU( este numero es 8 mas el numero IRQ). La CPU ejecutad la sección
apropiada de código salvando la dirección del programa actual en la pila y ejecutando una
llamada lejana a la localidad de memoria apuntada por el vector de interrupción para esa
interrupción.
Si se desea que la CPU no atienda interrupciones por un tiempo por que esta involucrada
en alguna tarea critica que no puede ser interrumpida, puede instruirse para que ignore
interrupciones usando un comando CLl(limptar bandera de interrupción).
Las interrupciones se rehabilitan por medio del comando STI (colocar bandera de
interrupción). El resultado de esos comandos es cambiar el estado de la bandera de
interrupción( IF ) dentro de la CPU.
INTERRUPCIONES DEL ADAPTADOR SERIAL
Las prioridades internas dentro del INS 8250 están fijas y son:
Estado de línea recepción tiene la prioridad mas alta, seguido por datos recibidos
disponibles, registro de retención del transmisor vacío y finalmente el estado del módem.
Otra interrupción no se genera hasta que la pr¡mera se recoloca. Es decir, la interrupción
estado línea recepción se recoloca al leer el registro de estado línea. La interrupción datos
recibidos disponibles se recoloca al leer el registro buffer receptor.
La interrupción registro de retención del transmisor vacío se recoloca al leer el registro
identificación de interrupción( si esa fue la fuente de interrupción ) o escribir dentro del
registro de retención del transmisor. La interrupcibn estado del módem se recoloca al leer
el registro estado del módem.
En la pagina posterior se muestra un diagrama, con el titulo ESTRUCTURA DE
INTERRUPCIÓN IBM FC,que ayudara a comprender mas este tema.
DIRECCIONES ENTRADNSALIDA DE ADAPTADORES SERIALES
Los puertos entraddsalida para comunicacidn serial en la IBM PC consiste de series que
empiezan en 3F8H para el primer adaptador y 2F8H para el segundo adaptador. Para
direccionar un registro individual dentro del UART,suma un offset a esas direcciones base.
Las direcciones base y offset para CONI1 Y COM2 se muestran en el siguiente esquema.
offset COMI
O
O
O
3F8
3F8
3F8
1
1
3F9
2
3FA
3
4
5
3FB
3FC
3FD
6
3FE
3F9
COM2 Registro
seieccionado
2F8
Buffer TX
Buffer RX
2F8
Latch divisor LSB
2F8
Latch divisor MSB
2F9
Registro habilitación
2F9
interrupción
2FA Registro identificación
interrupción
2FB
Registro control línea
2FC
Registro control módem
2FD
Registro estado línea
2FE
Registro estado módem
REGISTROS DEL UART
De aquí en adelante se hablara mas detalladamente del chip INS 8250, el UART mas
usado en la IBM PC para comunicaci6n serial asincrona.
Como el chip CPU, el UART contiene registros ( localidades de memoria interna ). Hay tres
tipos de registros:
1. - Registros de control, que reciben comandos desde la CPU.
2.- Registros de estado, que se usan para informar a ¡a CPU de que esta sucediendo en
el UART.
3.- Registros buffer,que retienen caracteres pendientes de transmisión o proceso.
Los valores a colocarse en los registros se transmiten a una dirección entraddsalida
apropiada por medio de instrucciones, estas instrucciones dependerán del lenguaje de
o
a
xa
H
Z
O
H
o
a.
3
141
E
W
I-
Z
H
TI
!
E
1
M
U
U
O
O
W
2
W
111
I
W
c-s
tr3
t-
O
3
141
t-
co
W
programación usado. Los registros a leerse se accesan por medio de una instrucción
acompaEada de la dirección apropiada.
REGISTROS DE CONTROL
Hay 4 registros de control que se usan para recibir comandos desde la CPU
REOlSfRO CONTROL DE LhEA
El regrstro de control de línea se usa para colocar los parámetros de comunicación. El
Significétdo de cada bit se muestra en la tabla.
significado
bit
O
1
2
3
4
5
6
7
Tamaño de palabra: bit m e m significativo
Tamaño de palabra: bit mas significativo
Bits de parada
Habilitación de paridad
Selección de paridad
Elección de iógica de paridad
interrupción (break)
Bit de acceso al latch divisor(DLAE3)
bCt0
bit1
largode palabra
O
O
O
1
5
6
1
O
1
1
7
8
- El bit 2 registra el numero de bits de parada. Si bit 2 es cero, un bit de parada se usa
Si bit 2 es uno dos bits de parada se usan.
- El bit 7 se llama bit de acceso al latch dMsor(DLAB).
Si se coloca a uno, una operación
lectura o escntura accesa los latch divisores del generador de baut rate. Si se coloca a
cero, operaciones de lectura o escntura accesan a los buffer de recepción y transmisión o
al registro de habilitación de interrupción.
REGISTRO CONTROL DE MÓDEM
Controla las señales de control transmitidas desde el UART.Cada bit del registro se
muestra en la siguiente tabla.
Bit
Abreviación
O
1
2
3
4
DTR
RTS
Out1
out2
LOOP
Nombre
Terminal de datos lista
Solicitud para transmitir
Salida 1 definida por usuario
Salida 2 definida por usuario
Prueba modo lazo de regreso
- El bit O se usa para colocar la salida terminal de datos lista a lógica cero( habilita un
dispositivo remoto a transmitirlos). Si el bit O es cero,el DTR se coloca a lógica uno (
solicita a un dispositivo remoto no transmitirlos).
- Bit 2 y 3 control auxiliar de salidas definidas por usuario conocidas como OUT1 y OUT2.
Sobre la IBM PC debe colocarse para habiiitar manejo de interrupcidn entraddsalida.
REGISTRO HABILITACIÓN DE INTERRUPCIÓN
Se usa para decir ai 8250 que evento deberá causa una interrupción. Los bits
correspondientes a cada interrupción se muestra en la tabla siguiente.
Bit
Coloca interrupción
O
1
Datos disponibles
Registra de retención
del transmisor vacío
Estado línea receptor
Estado módem
Siempre son cero
2
3
4-7
LATCH DlViSORES DE 8AUT RATE
El baud rate se coloca grabando en doc registros un numero por el cual el reloj de
entrada debe ser dividido. La frecuencia resultante es 16 veces el baud rate.
Los dos registros son el byte menos significativo latch divisor(DLL) y el byte mas
significativo latch divisor(DLM). Los divisores usados para generar diferentes baud rate se
muestran en la tabla.
Baudrate
300
1200
2400
4800
9600
LSB MSB
Hex
180
60
30
18
oc
1
O
O
O
o
80
60
30
18
oc
REGISTROS DE ESTADO
Hay tres registros estado, que reportan a la GPU que esta sucediendo en diferentes partes
del UART.
REGISTRO ESTADO DE LÍNEA
Se usa para obtener información concerniente a la transmisión y recepción de datos
Bit
Abreviación
2
3
4
5
DR
OE
PE
FE
BI
THRE
6
TSRE
7
[SPARE]
O
1
Nombre
Datos listos
Error de overrun
Error de paridad
Error de elaboración
I nterrupción break
Registro de retención
del transmisor.
Registro de retención
del transmisor
Bit siempre a cero
- Datos iistos significa que un carácter se recibió del exterior. Este bit permanece colocado
hasta que el carácter se lee desde el registro buffer receptor.
- Registro de retención del transmisor, significa que el UART esta listo para recibir un
carácter para transmisión.
- Registro de retención del transmisor, significaque el UART no esta en proceso de
transmitir un carácter. Este registro se usa en el proceso de conversibn paralelo
serial, y su estado normalmente no se prueba por comunicaciones software.
a
REO~STROESTADO DE MÓDEM
Da información acerca del estado de las líneas de control.
REGISTRO IDENTIFICACIÓN DE INTERRUPCIÓN
Proporciona informaci6n acerca del estado actual de interrupción pendiente. B
it O se
coloca a uno si no hay interrupción pendiente. Si se coloca a cero, bits Iy 2 indican que
intemipción esta esperando de acuerdo al esquema en la siguiente tabla.
Bit 2
1
1
O
O
Bit 1 interrupción pendiente
1
O
-I
O
Estado de línea
Datos recibidos disponibles
Registro de retenci6n del transmisor
Estado de módem
Los bits del 3 al 7 son siempre cero.
REGISTROS BUFFER
La t&cera categoría de registros buffer en el UART son los registros buffer. Hay 2 registros
buffer: recepción y transmisidn
REGISTRO BUFFER RECEPTOR
El registro buffer receptor retiene el ultimo carácter recibido. Una vez que ha sido leído, el
registro estado de línea indica que el buffer receptor esta vacío hasta que otro carácter se
recibe. Si el segundo carácter se recibe antes que el primer carácter se lea, un error de
sobrecorrimiento se reporta.
REGISTRO DE RETENCIÓN DEL TRANSMISOR
Este registro retiene el próximo carácter a transmitirse. El carácter se coloca ahí por el
programa. El registro estado línea indica cuando el carácter ha sido transmitido.
COMUNICACIÓN SERIAL
Colocar el disco que contiene el archivo modem.exe en cualquier unidad, los pasos que
deberá seguirse para empezar la comunicación serial son:
1.- Ejecutar programa modem.exe en la primera computadora.
2.- Ejecutar el programa modem.exe en la segunda computadora.
3.- Para comenzar la comunicación serial, en ambas computadoras
opción empezar comunicación serial.
4.- Cualquier tecla oprimida, se transmite y se muestra en
deberá elegirse la
ambas pantallas
5- Para terminar la comunicación serial, en ambas cpmputadoras
>>Est<c .
presionar la tecla
MANEJO DEL PROGRAMA MOUEM.EXE
AI comenzar la ejecución aparece una ventana con la presentación, para continuar la
ejecución debe presionarse la tecla >>enter<<. enseguida aparecerá otra ventana con un
menú principal(opciones a elegir) deberá elegirse una de las opciones usando las teclas
>>flecha arriba-, >>flecha abajo- hasta que la opcdn deseada quede resaltada, en ese
momento presionar >>enter<<.
Descripción de opciones:
Opción empezar comunicación serial. En esta opcdn es donde pueden transmitirse las
teclas de una computadora a otra. Para que esto se realice ambas computadoras deberán
estar ejecutando el programa modem.exe con la opcibn empezar comunicación serial. Una
vez que esto se realiza, la transmisión de una computadora a otra es en ambos sentidos.
Para abandonar esta opción, deberá oprimirse la tecla >>Esc<c. La cual llevara ai
programa de vuelta al menú principal.
Opción salir del programa. Esta opción abandona la ejecución del programa modem.exe .
Por ultimo aparece letreros que concluyen el programa. para abandonar esta ultima parte
del programa presionar cualquier tecla. Con lo que se devuelve el control al sistema
operativo.
NOTA. Si por alguna razón, el programa no reaiiza la comunicación serial correctamente
en la primera ejecución. Abandonar la opción empezar comunicación serial en ambas
computadoras( por medio de la tecla >>Ese<< ) y voiver a elegir la opción empezar
comunicación serial en ambas computadoras. Con esto se espera eliminar el problema.
UNIVERSIDAD ALJTONOMA MmOPOLITANA
UNIDAD IZTAPALAPA
PROYECTO TERMINAL DE INGENlERiA ELECTRONICA II
TRANSMiStON VIA MODEM FSK
ASESOR DE PROYECTO:
ING. DONACIANO JIMENEZ VAZQEZ
AUTORES:
JUAREZ CASTRO CANDlDO
PREZA MARIN ARIEL
RAMIREZ GUTIERREZ HUGO
MEXICO, D.F.MAYO DE 1995
#include <doc.h>
#include <conio.hs
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <alioc.h>
#include <stting.h>
MefmeNUMV 4
MefineNUMM 1
#define NMOPC 2
#include eventanas.h>
#include cmenus.h>
librerias de turbo C que deben estar presentes cuando se
Compile este programa
Las siguientes son direcciones en la
tabla de interrupciones
Mefine INT-BASE
##define INT-COM1
Mefine
#define
COMI
PUERTO
Numero de interrupcion,tomado como base
A partir de la INT-BASE, esta es el nu
mero de internipcion para COMl
INT-BASE+INT-COMl es el numero de
intemrpcion que identifica al puerto
serial COMl
8
4
WF8
Direccion en memoria donde se encuentran
COMl
los registros de puerto seid COMl (UART)
Las siguientes son direcciones para
acceder a los registros del COMA
##define
BAL
PUERTO+O Ox3F8 Latch del divisor, byte menos
significativo
PUERTO+l Ox3F9 Latch del divisor, byte mas
significativo
PUERTO+l M F 9 Registro de habilitacion de
interrupciones
PUERT0+2 M F A Registro identificacion de
interrupcion
PUERT0+3 Ox3FB Registro de control de linea
PUERT0+4 Ox3FC Registro de control de moden
PUERTO+S Ox3FD Registro de estado de linea
Mefine
BAH
#define
IER
#define
IIR
Mefine
#define
#define
LCR
MCR
LSR
#define
REG-ENMASC
#define
##define
TAM
ESC
Ox21
Direccion del PIC (controtador de
interrupcionesprogramable)
10
0x1B
typedef ctruct {
char InforAM];
int Frente,Post;
}Cola;
Cola Cola-Trans, Cola-Recep;
typedef void interrupt (1nterrupcion)O;
lnterrupcion VectorAux;
int Bandera = 1;
void Presentacion(void);
void Menu-Opc (void);
void Programar-8250(void);
void Coloca-lnterrupcion(void);
void interrupt Interrup_8250(void);
void Transmite(void);
void Recibe(void);
void Regresa(void);
void Ini-Colas(void);
main0
{
int opc;
textmode(2);
textcolor(WH1TE);
textbackground(7);
clrscro;
PresentacionO;
Menu-OpcO;
opc=o;
do{
crear-v(2);
opc=crea_opcvnt(O,2);
switch(opc){
case O: cierra-v(2);
Serial();
break;
case 1: ow=?;
break;
1
)wh iie(opc!=1);
cierra-v(2);
textmode(1);
window(l,1,80,25);
textcolor(l5);
textbackground(0);
clrscro;
gotoxv(~,
12);
printf(PR0GRAMA CONCLUIDO.......);
gotoxy(45,22);
printf(UNIVERS1DADAUTONOMA METROPOLITANA);
gOtOXy(50,23);
printí(UN1DAD IZTAPALAPA);
getcho;
clrscro;
void Precentacion 0
{
char e;
iniclzvent(O,l0,5,60,15,1
,'L');
caractvent(O,2,14,14,15,üC,PROYECTO
TERMINAL 11);
crear-v(0) ;
activa-v(O);
gotoxy(82);
printf( UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA );
SOtOV(6,3);
printf(
I Z T A P A L A P A );
gotoxY(l9,5);
printf(PR0YECTO TERMINAL II);
sotoxv(l2,6);
printf( 1;
gotoxy(l1,8):
printf(COMüNICAC1ON DE 2 PC'S POR);
gotoxy(1
printf(EL PUERTO SERIALh);
do
E
e=getchO;
}while (e!=13);
cierra-v(O);
void Menu-OpcO
inicizvent(2,15,6,60,16,1
,'L');
caractvent(2,2,74,14,15,üC,MENU
PRINCIPAL);
iniclzrnenu(0,2,0,15);
llenarnenu (0,0,8,3, EMPEZAR COMUNICACION SERIAL
llenamenu (0,1,8,5, SALIR DEL PROGRAMA
1;
1
);
SerialO
{
char Car;
textrnode(2);
textcolor(l5);
textbackground(7);
clrscro;
gotoxy(30,l O);
printf(PARA SALIR OPRIMA ESC\n);
gotoxY(l,15);
In¡-Colaso;
Programa-2500 ;
Coloca-lnterrupciono;
Se entra en un ciclo en espera de interrupciones, para salir oprimir
Esc
do{
Se muestra en pantalla el caracter que este en la cola de recepcion
if (Cola-Recep. Frente != Cola-Recep. Post)
{
putchar(Co1a-Recep. lnfo[Cola-Recep. Frente]);
Cola-Recep. Frente=(?ola-Recep. Frente+1)%TAM;
}
Si se oprime una tecla, se guarda en la cola de transrnision y se Ila
ma a la funcion Transmite0
if (kbhito)
{ Car = getcho;
putchar(Car);
if ( ((Cola-Trans.Post + 1) % (TAM) != Cola-Trans.Frente)
{
Cola-Trans.lnfo[Coia-Trans. Post] = Car;
Cola-Trans. Post = (Cola-Trans. Post+l)%TAM;
Trancmiteo;
1
1
}while (Car != ESC);
Regresao;
clrscro;
}
VOID PROGRAMAR_8250(VOID)
FUNCION :
EN ESTA FUNCION SE PROGRAMA EL PUERTO SE
RIE PARA LA TRANSMISON Y RECEPCION DE
INFORMACION.
DESCRIPCION :
void Programa-2500
{
disable();
outportb (LCR, 0x80);
Se habilita el DLAB (Bit de Acceso al latch
divisor) para habilitar el acceso a LSB y MSB
outportb (BAL, 0x60);
outportb (BAH, (h<oo);
El latch divisor se coloca para trabajar a La
velocidad de 1200 bitssegundo.
outportb (LCR, Oxoo);
outportb (LCR, 0x07);
Salida de la velocidad de transmision
Se establece 8 bits por caracter y 2 bits de
stop
Se habilita el bit OR (datos listos),
el bit THRE (Registro de retencion del transmi
cor Vacio), y el bit TSRE (Registro
de cambio del transmisor vacio
outportb (LSR, 0x61);
outportb (IER, 0x03);
outportb (MCR, OxOb);
enable();
Habilita las fuentes de interrupcion debidas a
DR y a THRE
Habilita la operacion del modem
FUNClON :
VOID COLOCA~iNTERRUPCiON(vOID)
DESCRIPCION :
ESTA FUNCION CAMBIA LA TABLA DE VECTORES
DE INTERRUPCION
void Coloca-lnterrupciono
{
disable();
Se optine el vector de interrupcion de COMI
VectorAux = getvect(1NT-BASE + INT-COM1);
Se coloca la nueva direccion del manejador de interrupcion
setvect(lNT-BASE + IM-COM1 , lnterrup-8250);
Se habilita la linea de interrupcion en el PIC (8259) que
corresponde a COMl
outportb(REG-ENMASC, inportb(REG-ENMASC) 8 -(1-4));
1
enable();
VOID INTERRUP8259(VOID)
FUNCION:
DESCRIPCION:
FUNCION QUE MANEJA LA INTERRUPCIONDEBIDA
AL PUERTO SERIAL.
void interrupt lnterrup_8250(void)
{
int InterrupPendiente;
Se entra al ciclo siempre que hay una interrupcion pendiente
while (((InterrupPendiente= inportb(llR)) & 1) == O)
{
Identifica la causa que causo la interrupciondel puerto
serial COW.
switch ((InterrupPendiente& 0x7) >> 1)
{
Causa: Registro de retencion deltransmisorvacio
case 1 : Transmite();
break:
1
Causa: Datos Listos (DR) en el registro buffer de recepcion
case 2 : Recibeo;
break;
outportb{0>00,0>a0);
FUNCION:
VOID TRANSMITE0
DESCRIPCION:
MANDA UN CARACTER POR MEDIO DEL PUERTO SERIAL
void Transmite0
{
if (Cola-TransFrente != Cola-Trans. Post)
{
I
disable();
outportb(PUERT0,Cola-Trans.
Inío [Cola-Trans.Frente]);
Cola-Trans. Frente = (Cola-Trans. Frente+l ) % TAM;
enableo;
1
FUNCION:
VOID RECIBE0
DESCRIPCION: RECIBE UN CARACER POR MEDIO DEL PUERTO SERIAL
void Recibe()
{
if (Cola-Recep.Frente != ((Cola-Recep.post + 1) % TAM))
1
1
disable();
Cola-Recep.lnfo [Cola-Recep.Post] = inportb(PUERT0);
Cola-Recep. Post = (Cola-Recep. Post+l)%TAM;
enable();
FUNCION:
VOID REGRESA0
DESCRIPCION: REGRESA EL SISTEMA A SUS CONDICIONES INICIALES
void Regresa0
{
disabieo;
Deshabilita la interrupcion debida al puerto serial en el PIC
outportb(REGENMASC,inportb(REG-ENMASC)
I (1cc4));
Deshabilita las interrupciones en el puerto serial
outportb(lER,OxOO);
Coloca el vector de interrupcion original en la tabla
setvect(1NT-BASE+ INT-COM 1,VectorAux);
enable();
1
FUNCION:
VOID INI-COLAS0
DESCRIPCION: INICIALIZA LA ESTRUCTURA DE DATOS
void In¡-Colas0
{
Cola-Trans. Frente=Cola-Trans. Post=Cola-Recep. Frente=Cola-rece p. Post=O;
1
5.- DISEÑO DEL MÓDEM
5.1 MÓDEM ESTABLE FSK, CARACTERíSTlCAS DEL
XR-2206 y XR-2211
5.2 DISEÑO DEL MÓDEM
5.3 PROCEDlMiENTO DE AJUSTE
5.3.1 XR-2206
5.3.2 XR-221 I
CAFWCTERíSTlCAS DE LOS MÓDEM ESTABLES FSK
La conmutación por desplazamiento en frecuencia FSK ( Frecuency Shift Keying ),
es el método que mas se usa para ta transmisión de datos digitales, en enlaces de
telecomunicaciones.
Para poder usar un FSK se necesita un módem. Modulador-Demodulador para
trasladar los 1’s y O’s digitales dentro de sus respectivas frecuencias en la trctnsmisión
y recepción.
A continuación se describe el diseño de un módem usando la conmutación de los
estados con dispositivos exar, los cuales fueron específicamente diseñados para
aplicaciones de módem.
Dentro de los moduladores FSK tenemos al XR-2206 y al XR-2207.
Para los demoduladores esta el FSK XR-2211, con capacidad de detección de
portadora.
La estabilidad en frecuencias aitas ( Típicamente 20 ppmPc), de estos dispositivos, es
una de sus propiedades disetiadas. Usando estos módem, estos no dependerán de la
temperatura y de los problemas de la intensidad dependiente de los voltajes asociados
con muchos otros disenos.
En resumen el funcionamiento del demodulador es independiente de la intensidad de
las variaciones de las señales de entrada sobre un rango de 60 dB.
Como el voltaje de bias se genera internamente, ei conteo de las partes externas es
mucho mas bajo que en muchos otros diseños.
El diseno del módem mostrado a continuación se puede usar con señal y en un rango
de frecuencia de O Hz a 1O0 KHz.
EL XR-2206 FSK ( MODULADOR )
Características;
o
Estabilidad típica en temperatura 20 ppmPc
o
Elección de salida de 0.5 O h de THO para las ondas senoidal, cuadrada y
triangular.
o
Salida continua de fase del FSK
o
Entrada compatible lTL y ClMOS
o
Baja sensibilidad a la fuente de energía de (0.01%/v)
o
Split u operación con una sola fuente
o
Bajo conteo d e partes externas.
OPERACI~N
El XR-2206es idea! para aplicaciones de FSK que requieran una pureza del espectro
para una forma de onda de salida senoidal.
Es compatible con TTL y C/MOS, ofreciendo una excelente estabilidad en frecuencia
para cada aplicación.
El XR-2206 puede proveer típicamente una salida de onda senoidal de 3 wit p-p. La
distorsidn armónica total se puede ajustar a 0.5 YO.
La conexión del circuito generador FSK para el XR-2206 se muestra en la figura A.
La entrada de datos se aplica al pin 9.
Para M a l e s con niveles altos seleccionamos la frecuencia mediante ;
( 1 / R6C3 ) Hz.
Mientras que para señales con niveles bajos será;
( 1 / R7C3 ) iiz.
Nota : ( Resistencias en ohms y Capacitores en faradios ).
Para máxima estabilidad, R6 y R7 deberán estar en el rango de 10 kohms a 100
kohms .
El voltaje aplicado al pin 9 deberá ser seleccionado entre el voitaje úe V+ y tierra.
Observación: Para voltajes mayores o mas bajos que los especificados danaran al
dispositivo.
Los potenciometros R8 y R9 se deben ajustar para una mínima distorsión armónica.
En aplicaciones donde no se necesite la mínima distorsión, los pines 15 at 16
podrán estar en circuito abierto, y R8 se podrá a rernplazar por una resistencia de
200 ohms.
En aplicaciones donde la forma de onda de salida triangular es satisfactoria, et pin
13 hasta el 16 podrán estar en circuito abierto.
La impedancia de salida en el pin 2 es alrededor de 600 ohms.
En la mayoría de las aplicaciones, se recomienda un acoplamiento en AC a la salida.
n
2
4e
DISENO DEL MÓDEM
La siguiente tabla muestra los valores de los componentes recomendados para la
banda de 1200 baud rate.
BANDA FSK
XR-2207
BAUD
RATE
RIA
R3A
fH
fL
I
1200
1200
2200
20
II
R2A
RIB
R3B
R4A
R2B
R46
36
30
XR-2206
R6A
R6B
10
16
R7A
R7B
c3
20
30
.o22
XR-2211
I
R4A
R4B
R5
c1
c2
CF
10
18
30
,027
.o1
.o022
-
CD
.o1
-
-
UNIDADES :Frecuencia Hz; Resistencias Kohrns ;Capacitores Uf
A continuación se presentan algunas recomendaciones para el
frecuencias no-estandars:
calculo de
Para el baud rate mas alto, elegir la frecuencia mas grande, la cual debe ser
consistente con el ancho de banda de sistema.
e
Para la frecuencia mas baja, esta deberá estar en al menos un 55 % de la
frecuencia mas alta. ( menor que un radio de 2 : l ).
e
Para un mínimo ancho de pulsos demodulados, seleccionar una banda FSK
en la cual la señal y el espacio de frecuencias sean ambos altos, comparados
con el baud rate.
Para cualquier par dado de señales en un intervalo de frecuencia, este estará
limitado a el baud rate en el cual pueda ser recibido. Para un máximo
entre la señal y el espacio de frecuencia se debe usar Cuando el
intervalo
señal de 2 : l ) la relación ;
radio es una
Diferencia entre el espacio de frecuencia y la señal ( Hz )
_---------------------------------------------------------------Datos máximos en el baud rate
= 83%
DISEÑO DEL MÓDEM PARA UN BAUD RATE DE t 200
Tomamos de la tabla los valores para: fl y t H
fl= 1200 Hz
fH=2200 Hz
Para el XR-2206,tomamos R7 igual a R1 y C3 igual a Co.
Determinamos R6:
2200 = 1/R6C3 C3 = .O22 uf
R6 = 20 k ohms
Para R7 tendremos
1200 = 1/C3R7 C3 = .O22 uf
R7 = 37 K ohms
Para el demodulador XR-2211, primero determinamos R4 y C1
Primeramente ;
fo = ( f l + W ) / 2 = 1700 Hz
Calculando el valor e R4 ;
1700 = l/ClRL
C1 = .O27 uf
R4 = 21 K ohms
Para calcular R5, n necesitamos calcular delta f ( f ), la cual resulta;
f = R1-fl = 1000 Hz
Por lo que R5 resuita ;
R5 = ( R4fo)/ 1000 Hz = 37 K ohms
Para determinar C2 usamos
C2 = C1 / 4 = .O1 uf
Seleccionamos Cr, utilizando
f = [ 0.3 í ( fl ) 3 segundos
f = 250 useg
con
Rf = 51 k ohms
por io tanto
cf = .o022 uf
El circuito completo se muestra en la figura B
PROCEDIMIENTO DE AJUSTE
XR-2206
Los ajustes para la frecuencia aita y baja son independientes, asf que la secuencia
no importa.
O
En el pin 7 se ajusta la frecuencia de la setial alta, por medio del preset.
En el pin 8 ajustamos
correspondiente.
la frecuencia de la señal baja, a través del preset
XR-2211
Con la entrada en circuito abierto, la fase del ciclo detector del voltaje de salida es
esencialmente indefinido y la frecuencia del oscilador controlado por voltaje ( VCO )
podría ser cualquiera del rango especificado.
Se tienen varios métodos para los cuales se puede monitorear fo;
1.- Cortocircuitar el pin 2 y I O , medir fo en el pin 3, con Cd desconectado;
2.- Abrir R5 y monitorear el pin 13 o 14 con un probador de alta impedancia
3.- Quitar el resistor de entre los pines 7 y 8 y encontrar la frecuencia de salida, a la
cual el FSK cambia de estado.
NOTA : La señal de entrada al XR-2206 debe ser igual a la de la salida en el XR2211.
Una vez aplicada la señal no debe moverse ningún componente.
n
VI
FI
B
B
J
P
I=
o
4t-
X
W
L
a
r r i r n i i
6.-
CONCLUSIONES
Del presente trabajo, recomendamos, para su correcto funcionamiento implementar el
módem en wire-rap o en circuito impreso, para obtener buenos resultados, así como se
deberá probar el software por separado, como se explica en el presente informe.
A continuación, será necesario ajustar el módem a las frecuencias correctas ( fl,fh,fo),
utilizando los componentes de precisión ( ya que los valores resultantes del calculo no
serán comerciales en la mayoría de los casos ).
Las frecuencias fl,fh,deberán ser un poco menores que los valores recomendados
(1200-2200), con el fin de minimizar el problema de sincronía, ya que el punto de ajuste
será inferior a la frecuencia fo, calculada.
Finalmente hacemos notar que el problema principal en la transmisión de datos
asincrona, es la falta de sincronía en el receptor. Este problema io tenemos presente en
el XR-2211 ( ver figura módem FSK ), y se soluciona con un correcto ajuste del
elemento variable localizado en el pin 12 del XR-2211.
Interfacing to the IBM
Personal Computer
Lewis C. Eggebrecht
Edit. SAMs
IBMlPC
Guia del IBMíPC (DOS 2.0) y XT
L.J. Graham
T. Field
Mc Graw Hill
Mastering Serial Communications
Peder W. Gaffon
smx
Turbo UC++ The Complete Reference
Herbert Schildt
Osborne Mc Graw Hill