飞思卡尔8位单片机MC9S88串行通信接口SCI与串行外设接口SPIppt课件.ppt
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1、第八章 串行通信接口SCI 与串行外设接口SPI,主要内容 串行通信基本知识概要 SCI的外围硬件电路与基本编程原理 SCI模块的编程结构 串行通信编程实例 SPI模块的编程结构及应用实例 SPI应用实例高位A/D扩展接口,嵌入式应用技术基础教程课件,8.1 串行通信基本知识概要,8.1 串行通信基本知识概要,8.1.1 基本概念 ()异步串行通信的格式 SCI通常采用NRZ数据格式,即:standard non-return-zero mark/space data format,译为:“标准不归零传号/空号数据格式”。“不归零”的最初含义是:用正、负电平表示二进制值,不使用零电平。“mar
2、k/space”即“传号/空号”分别是表示两种状态的物理名称,逻辑名称记为“1/0”。下图给出了 8位数据、无校验情况的传送格式。,嵌入式应用技术基础教程课件,8.1 串行通信基本知识概要,(2)串行通信的波特率,波特率(baud rate):每秒内传送的位数。 波特率单位是位/秒,记为bps。通常情况下,波特率的单位可以省略。通常使用的波特率有300、600、900、1200、1800、2400、4800、9600、19200、38400。,嵌入式应用技术基础教程课件,8.1 串行通信基本知识概要,字符奇偶校验检查(character parity checking)称为垂直冗余检查( ve
3、rtical redundancy checking,VRC),它是每个字符增加一个额外位使字符中“1”的个数为奇数或偶数。 奇校验:如果字符数据位中“1”的数目是偶数,校验位应为“1”,如果“1”的数目是奇数,校验位应为“0”。 偶校验:如果字符数据位中“1”的数目是偶数,则校验位应为“0”,如果是奇数则为“1”。,(3)奇偶校验,嵌入式应用技术基础教程课件,8.1 串行通信基本知识概要,单工(Simplex):数据传送是单向的,一端为发送端,另一端为接收端。这种传输方式中,除了地线之外,只要一根数据线就可以了。有线广播就是单工的。 全双工(Full-duplex):数据传送是双向的,且可以
4、同时接收与发送数据。这种传输方式中,除了地线之外,需要两根数据线,站在任何一端的角度看,一根为发送线,另一根为接收线。一般情况下,MCU的异步串行通信接口均是全双工的。 半双工(Half-duplex):数据传送也是双向的,但是在这种传输方式中,除了地线之外,一般只有一根数据线。任何一个时刻,只能由一方发送数据,另一方接收数据,不能同时收发。在freescale的HC08系列MCU中,监控模式的通信就采用这种方式。,(4)串行通信的传输方式,嵌入式应用技术基础教程课件,8.1 串行通信基本知识概要,MCU引脚一般输入/输出使用TTL电平,而TTL电平的“1”和“0”的特征电压分别为2.4V和0
5、.4V,适用于板内数据传输。为了使信号传输得更远,美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association) 制订了串行物理接口标准RS-232C。RS-232C采用负逻辑,-3V-15V为逻辑“1”,+3V+15V为逻辑“0”。RS-232C最大的传输距离是30m,通信速率一般低于20Kbps。,8.1.2 RS-232C总线标准,嵌入式应用技术基础教程课件,8.1 串行通信基本知识概要,8.1.2 RS-232C总线标准,RS-232接口,简称“串口”,它主要用于连接具有同样接口的室内设备。目前几乎所有计算机上的串行口都是9芯接口。右图给出了9芯串行接口的排列
6、位置,相应引脚含义见表8-1。,嵌入式应用技术基础教程课件,返回,8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理,8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理,8.2.1 SCI的外围硬件电路 (1)电源供给与滤波 (2)晶振电路 (3)复位电路 (4)SCI电平转换电路,嵌入式应用技术基础教程课件,8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理,具有串行通信功能的 MC68HC908G932最小系统电路原理图,嵌入式应用技术基础教程课件,8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理,8.2.2 SCI的基本编程原理,嵌入式应用技术基础教程课件,返回,8.3 SCI模块的编程结构,8.3 SCI模块的编程
7、结构,8.3.1 SCI的寄存器 MC68HC908GP32的SCI有7个寄存器,地址为$0013$0019 。 (1)SCI波特率寄存器(SCI Baud Rate Register,SCBR) SCBR的作用是设置串行通信的波特率 ,其地址是$0019。 D7、D6、D3:未定义; D5D4 SCP:波特率预分频位(SCI Baud Rate Prescaler Bits) SCP1、SCP0=00 01 10 11 PD= 1 3 4 13,嵌入式应用技术基础教程课件,8.3 SCI模块的编程结构,D2D0 SCR:波特率选择位(SCI Baud Rate Select Bits),定义
8、波特率另一分频值,记为:BD,定义如下: SCR2、1、0 =000 001 010 011 100 101 110 111 BD = 1 2 4 8 16 32 64 128 设fSCI为串行通信时钟源频率,fSCI= fBUS或CGMXCLK,取决于CONFIG2的SCIBDSRC,一般设定SCIBDSRC=1,SCI用内部总线时钟,则fSCI= fBUS,则波特率的定义公式为: BtfBUS /(64PDBD),(1)SCI波特率寄存器(SCI Baud Rate Register,SCBR),嵌入式应用技术基础教程课件,8.3 SCI模块的编程结构,(2) SCI控制寄存器1(SCI
9、Control Register 1,SCC1),SCC1的地址是:$0013 ,定义为:,嵌入式应用技术基础教程课件,循环模式选择位,SCI允许位,奇偶校验类型选择位,奇偶校验允许位,空闲线类型位,唤醒条件位,模式-字符长度选择位,发送反转标志位,8.3 SCI模块的编程结构,(3) SCI控制寄存器2(SCI Control Register 2,SCC2),SCC2的地址是:$0014 ,定义为:,嵌入式应用技术基础教程课件,发送中断允许位,发送完成中断允许位,发送终止位,接收器唤醒位,接收器允许位,发送器允许位,空闲线中断允许位,接收中断允许位,8.3 SCI模块的编程结构,(4) S
10、CI控制寄存器3(SCI Control Register 3,SCC3),SCC3的地址是:$0015 ,定义为:,嵌入式应用技术基础教程课件,接收位8,发送位8,接收器奇偶错误中断允许位,接收器帧错误中断允许位,接收器噪声错误中断允许位,接收器溢出中断允许位,DMA发送允许位,DMA接收允许位,8.3 SCI模块的编程结构,(5) SCI状态寄存器1(SCI Status Register 1,SCS1 ),SCS1的地址是:$0016 ,定义为:,嵌入式应用技术基础教程课件,发送缓冲区空标志位,发送完成标志位,接收器奇偶错误标志位,接收器帧错误标志位,接收器噪声标志位,接收器溢出标志位,
11、接收器空闲标志位,接收器满标志位,8.3 SCI模块的编程结构,(6) SCI状态寄存器2(SCI Status Register 2,SCS2 ),SCS2的地址是:$0017 ,定义为:,嵌入式应用技术基础教程课件,未定义,接收进行标志位,终止码标志位,8.3 SCI模块的编程结构,(7) SCI数据寄存器(SCI Data Register ,SCDR ),SCDR为SCI系统最常用的寄存器,它的地址是:$0018。写入时,为要发送的8位数据,记为:T7T0;读出时,为接收的8位数据,记为:R7R0。不受复位影响。,嵌入式应用技术基础教程课件,8.3 SCI模块的编程结构,(1)SCI初
12、始化 对SCI进行初始化,最少由以下三步构成: 第一步:定义波特率。 LDA #%00000010 STA SCBR ;总线频率fBUS2.4576MHz,定义波特率Bt=9600 第二步:写控制字到SCI控制寄存器1(SCC1)。 LDA #%01000000 STA SCC1 ;设置允许SCI,正常码输出、8位数据、无校验 第三步:写控制字到SCI控制寄存器2(SCC2)。 LDA #%00001100 STA SCC2 ;设置允许发送、允许接收,查询方式收发,8.3.2 串行口初始化与收发编程的基本方法,嵌入式应用技术基础教程课件,8.3 SCI模块的编程结构,(2)发送一个数据与接收一
13、个数据,发送数据是通过判断状态寄存器SCS1的第7位(SCTE)进行的,而接收数据是通过判断状态寄存器SCS1的第5位(SCRF)进行的。不论是发送还是接收,均使用SCI数据寄存器SCDR。发送时,将要发送的数据送入SCDR即可,接收时,从SCDR中取出的即是收到的数据。 ;串行发送A中的数 BRCLR 7,SCS1,* ;SCS1.7=0? 为0则等待 STA SCDR ;SCS1.7=1,可以发送数据 ;查询方式接收一个串行数据,接收的数据放入寄存器A中 BRCLR 5,SCS1,* ;SCS1.5=0? 为0则等待 LDA SCDR ;SCS1.5=1,可以取出数据,嵌入式应用技术基础教
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