Buffer Com Barramento De Registradores

1 INTRODUÇÃO

Serial é um protocolo muito comum para comunicação de dispositivos que vem como padrão em quase todo PC. Além disso, a comunicação serial pode ser utilizada para aquisição de dados em conjunto com um dispositivo remoto de amostragem.

2 BUFFER DE BARRAMENTO COM PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO EM REGISTRADORES

Antes de falarmos em buffer de barramento com principio em registradores é necessário sabermos o que significa buffer. Buffer é uma região de armazenamento em memória física utilizada para armazenar temporariamente os dados enquanto eles estão sendo movidos de um lugar para outro. Normalmente, os dados são armazenados em um buffer enquanto eles são recuperados de um dispositivo de entrada ou pouco antes de serem enviados para um dispositivo de saída.

O buffer do barramento de dados é um registrador temporário através do qual os bytes ou dados passam em seu caminho para dentro ou para fora do microprocessador. O buffer é classificado, portanto, como bidirecional, com os dados passando para fora do microprocessador em uma operação de gravação e para dentro do processador durante uma operação de leitura. O sentido da transferência de dados é determinado pela unidade de controle conforme ela responde a cada instrução individual do programa

Figura Erro! Indicador não definido. - Arquitetura interna de uma CPU de 8 bits

Fonte: Autoria própria.

3 BARRAMENTO DE DADOS

3.1 Princípios de funcionamento

O conceito de comunicação serial é simples. A porta serial envia e recebe bytes de informação um bit de cada vez. Embora esta seja mais lenta que a comunicação paralela, que permite a transmissão de um byte inteiro por vez, ela é mais simples e pode ser utilizada em distâncias maiores. Por exemplo, a IEEE 488 especificações para comunicação paralela diz que o cabeamento entre equipamentos não pode ter mais que 20 metros no total, com não mais que 2 metros entre dois dispositivos; serial, no entanto, pode se estender até 1200 metros.

Normalmente, a serial é usada para transmitir dados ASCII. A comunicação é completada usando 3 linhas de transmissão: (1) Terra, (2) Transmissão, e (3) Recepção. Visto que a serial é assíncrona, a porta está apta a transmitir dados em uma linha enquanto recebe dados em outra. Outras linhas estão disponíveis para handshaking, mas não são requeridas. As características importantes da serial são taxa de transmissão (baud rate), bits de dados (data bits), bits de parada (stop bits), e paridade. Para duas portas de comunicação, estes parâmetros devem corresponder:

1. Taxa de Transmissão (Baud rate): uma medida de velocidade para comunicação. Isto indica o número de bits transmitidos por Segundo. Por exemplo, 300 baud são 300 bits por Segundo. Quando nos referimos a um ciclo de clock nós medimos a taxa de transmissão. Por exemplo, se o protocolo pedir uma taxa de transmissão de 4800, então o clock está rodando a 4800 Hz. Isto significa que a porta serial está amostrando o linha de dados a 4800 Hz. As taxas de transmissão comuns para linhas telefônicas são 14400, 28800, e 33600. Taxas de transmissão maiores que estas são possíveis, mas estas taxas reduzem a distância que cada dispositivo pode estar separado. Estas altas taxas de transmissão são utilizadas para comunicação de dispositivos quando os dispositivos estão próximos, é um típico caso com dispositivos GPIb.

2. Bits de Dados (Data bits): uma medida dos bits de dados atuais e uma transmissão. Quando o computador envia um pacote de informação, a quantidade de dados pode não ser um 8 bits completo. Os valores padrão para pacotes de dados são 5, 7, e 8 bits. Qual configuração você deve escolher depende de qual informação você está transferindo. Por exemplo, o standard ASCII possui valores de 0 a 127 (7 bits). O extended ASCII usa de 0 a 255 (8 bits). Se os dados forem transferidos em texto simples (standard ASCII), então enviar 7 bits de dados por pacote é o suficiente para a comunicação. Um pacote refere-se a uma transferência de byte único, incluindo bits de início/fim, bits de dados, e paridade. Como o número atual de bits depende do protocolo selecionado, o termo pacote é utilizado para cobrir todas as instâncias.

3. Bits de parada (Stop bits): usado para sinalizar o fim da comunicação para um único pacote. Os valores típicos são 1, 1.5, e 2 bits. Uma vez que os dados são cronometrados através da linha e cada dispositivo possui seu próprio clock, é possível os dois dispositivos virem a estar ligeiramente fora de sincronia. Portanto, os bits de parada não só indicam o fim da transmissão, mas também dão aos computadores alguma margem de erro nas velocidades de clock. Quanto mais bits são usados para bits de parada, maior a leniência na sincronização de clocks diferentes, mas a taxa de transmissão fica mais lenta.

4. Paridade: uma forma simples de verificação de erro que é utilizada na comunicação serial. Há quarto tipos de paridade: par, ímpar, marcada e espaçada. Naturalmente, a opção de utilizar sem paridade está disponível. Para paridade par e ímpar, a porta serial irá definir o bit de paridade (o ultimo bit depois dos bits de dados) para um valor que garanta que a transmissão tenha um numero par ou ímpar de bits de lógica alta. Por exemplo, se o dado for 011, então para paridade par, o bit de paridade será 0 para manter o número de bits de lógica alta par. Se a paridade fosse ímpar, então o bit de paridade será 1, resultando em 3 bits de lógica alta. As paridades marcadas e espaçada não verificam realmente os bits de dados, mas simplesmente define o bit de paridade alto para paridade marcada ou baixo para paridade espaçada. Isto permite ao dispositivo receptor saber o estado de um bit de modo que habilita o dispositivo determinar se um ruído está corrompendo o dado ou se os clocks do transmissor e receptor estão fora de sincronia.

4 PADRÕES DE COMUNICAÇÃO SERIAL

4.1 RS-232

RS-232 (Norma ANSI/EIA-232) é a conexão serial encontrada em PCs compatíveis com IBM. Ela é utilizada para muitos propósitos, como conectar um mouse, impressora, ou modem, bem como instrumentação industrial. Devido as melhorias nas linhas de condutores e cabos, as aplicações muitas vezes aumentam o desempenho do RS-232 além da distância