freescale第7章

*1 第7章 SCI串行通讯接口 第1节 串行通信概述 第2节 SCI结构 第3节 SCI寄存器 第4节 SCI实验 *2 SCI Serial Communication Interface 第7章 SCI串行通讯接口 一、什么是SCI 二、什么是串行通讯 为什么要通讯 第1节 串行通信概述 *3 三、串行通信与并行通信 并行通信数据的各位（bit）同时进行传送。 优点传送速度快 缺点需用传送线多，不适于远距离传送， 串行通信数据的各位逐个按顺序传送。 优点需用传送线少，适于远距离传送。 缺点传送速度较低。 四、串行通信的传输制式 *4 单工数据只能单方向传送（发送或接收）。 半双工数据可以双向传送，但只有一个通信回路，故不能同时发送和接 收。 全双工数据可以同时双向传送，具有两个独立的通信回路。 五、异步通信与同步通信 异步通信通信双方无统一的时钟脉冲控制。数据以“帧”（frame）为单位传 送。 帧格式起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。 *5 同步通信传送双方有统一时钟脉冲协调同步。数据以帧为单位传送。 帧格式同步字符、（1-2个，1个一般用ASCII码SYNC-16H，2个一般用国 际通用码EB90H） 数据字符、（个数不限,一般用ASCII码）、校 验字符（1-2个） 波特率每秒钟传送的二进制代码的位数，单位为b／S，即bps 六、串行通信协议（异步通信） ⑴．起始位信号线上无数据传送时为1开始传送时发一个0信号，即起始位。 ⑵．数据位紧接起始位之后，个数一般为7－8位。 ⑶．奇偶校验位紧接数据位之后。一般为1位。 奇校验数据位与奇偶位中1的总个数为奇数。 偶校验数据位与奇偶位中1的总个数为偶数。 ⑷．停止位一帧数据的结束标志,一般为“1”。 ⑸．波特率通信双方约定一个相同的波特率。 ⑹．联络（握手）信号由数据通道线之外的一些专用信号线提供 *6 第7章 SCI串行通讯接口 第2节 SCI结构 * 7 第7章 SCI串行通讯接口 SCI发送器结构 管脚 移位寄存器 数据缓冲器 控制寄存器 状态寄存器 中断控制逻辑 SCI接收器结构 先写SCIBDH 0 x00 SC0ICR1 SCI0CR2 SCI0SR1 SCI0SR2 SCI0DRH SCI0DRL 第3节 SCI寄存器 波特率设置 SCIBDH SCIBDL ;如果分开则先写SCIBDH SCIBD 4000000/16/9600; SCIC1 7LOOPS LOOPS 1￿，￿送器￿出与接收器￿入内部￿接。 6 SCISWAI 0在等待模式下，SCI￿￿￿￿ 运行，因而SCI可以作￿￿醒CPU中断的源。 1当CPU￿于等待模式￿，SCI￿￿停止。 5 RSRC 接收器源￿￿ 只有 LOOPS位被￿置￿1，￿位才有意￿或有效。当LOOPS 1￿，接收器￿入与￿ 送器￿出内部￿接。RSRC的作用是确定此￿接是否与TxD管脚￿接。 0此￿LOOPS 1，RSRC 0￿￿内部回送模式，TxD管脚不与￿送器￿出和接收器￿入￿接。 1此￿LOOPS 1，RSRC 1￿￿￿ SCI模式，TxD管脚与￿送器￿出和接收器￿入￿接。 4 M 9位或8位模式 0正常，起始位＋8个数据位（首先是LSB）＋停止位。 1接收器和￿送器使用9位数据字符。起始位＋8个数据位（首先是LSB）＋第9位数据位＋停止位。 3 WAKE 接收器￿醒方法（一般用在多机￿理系￿中） 0空￿￿￿ 醒。1地址位￿醒。 2 ILT 空￿￿￿ 型￿￿ 0空￿字符位￿数在起始位后启￿。1空￿字符位￿数在停止位后启￿。 1 PE 奇偶校￿使能使能硬件奇偶校￿￿生和￿￿。当奇偶￿￿使能￿，数据字符的MSB（第8或第9数 据位）被￿￿奇偶校￿位。 0无硬件奇偶校￿￿生和￿￿。1奇偶校￿被使能。 0 PT 奇偶校￿￿型如果奇偶校￿被使能（PE1），￿位用于￿￿偶校￿或奇校￿。偶校￿指的是数据 字符中1的￿数量（包括奇偶校￿位）￿偶数。奇校￿指的是数据字符中1的￿数量（包括奇偶校￿位） ￿奇数。 0偶校￿。1奇校￿。 第3节 SCI寄存器 SCIC2 7TIE ￿送中断使能（￿￿于状￿位TDRE） 0不启￿TDRE中断（使用￿￿方式）。1启￿TDRE中断，当TDRE￿志￿1￿，￿生硬件中断￿求 。 6TCIE ￿送完成中断使能（￿￿于TC） 0启￿TC中断，当TC￿志￿1￿，￿行硬件中断￿求；1不启￿TC中断（使用￿￿方式） 5RIE 接收器中断使能（￿于RDRF） 0不启￿RDRF中断（使用￿￿方式）；1启￿RDRF中断，当RDRF￿志￿1￿，￿生硬件中断￿求 。 4ILIE 空￿￿中断使能（￿于IDLE） 0来自 IDLE 的硬件中断被禁止（使用￿￿方式）。1当 IDLE ￿志￿1￿，￿行硬件中断￿求。 3TE ￿送器使能0￿送器关￿； 1￿送器打开 2RE 接收器使能当SCI接收器关￿￿，RxD 管脚重新成￿通用目的端口I/O管脚。 0接收器关￿； 1接收器打开 1RWU 接收器￿醒控制可被改写￿1，用于将 SCI 接收器￿置￿等待状￿，等待￿中的￿醒条件￿足才工作 。￿醒条件由WAKE决定。用￿￿置 RWU后，￿醒条件￿足后，硬件会自￿清除 RWU。 0 SCI 接收器正常 工作； 1SCI接收器等待￿醒条件才工作。 0SBK ￿送中断向 SBK 写1再写0，会将中断字符（10位或11位的0）插￿正在￿送的数据流中。只要 SBK 1，附加的由10位或11位的￿￿0￿成的中断字符就插￿了数据流中。根据￿置和清除SBK 的￿￿￿ 短 ，第二个中断字符可能也被插￿数据流中。 0正常￿送器操作。 1将中断字符（10位或11位的0）插￿正在￿送的数据流中。 第3节 SCI寄存器 SCIS1 7 TD RE ￿送数据寄存器空￿志复位，或者当数据从￿送数据￿冲器￿移到￿送移位器￿，TDRE自￿置1 ，￿了清除 TDRE，￿ SCIS1 ￿行￿操作，然后写 SCI 数据寄存器（SCID）。 0￿送数据寄存器（￿存区）￿。1￿送数据寄存器（￿存区）空。 6 TC ￿送完成￿志复位、或者当TDRE1，且没有数据、前￿符或中断字符正在被￿送￿，TC 被置位。 0￿送器正在工作（￿送数据、或中断）。1￿送器空￿（￿送操作￿束）。 TC1￿，通￿￿ SCIS1￿行￿操作，然后完成下列三件事情中的任何一件，可以自￿清除 TC 1）写 SCID，￿送新数据； 2）通￿将 TE 写0再写1，￿送一个前￿符； 3）通￿向 SCIC2 的 SBK写1，￿送一个中断字符。 5RD RF 接收数据寄存器￿￿志当一个字符从接收移位器￿￿至接收数据寄存器（SCID）￿，RDRF ￿￿1 状￿。RDRF1 ￿，￿了清除 RDRF，要￿取 SCIS1然后再￿取 SCI 数据寄存器（SCID）。 4 IDLE 空￿￿￿ 志在一个活￿周期后，当 SCI 接收￿在一个全字符周期内成￿空￿状￿￿，IDLE被置位 。当 ILT0￿，在起始位后，接收器开始￿空￿位的周期个数（即出￿了多少个空￿位）￿行￿数。因 此，如果接收字符都￿1，￿些位周期和停止位周期将一直被￿数，直到接收到的个数￿足了接收器所 需的、可以确定￿是一个空￿字符的条件。￿个条件是10位或是11位的“1”（是10位￿是11位取决于M 控制位）。当 ILT1￿，只有在停止位后，接收器才会启￿空￿位周期￿数。因此，前一字符最后的停 止位和任意￿￿高￿平位不会被￿入￿数范￿。要清除 IDLE，在 IDLE1 ￿，先￿取 SCIS1，再￿取 SCI 数据寄存器（SCID）。IDLE 被清除后，只有在一个新字符被接收且 RDRF被￿置后，IDLE 才可 以被再次￿置。即使接收￿在一个￿外周期内保持空￿状￿，IDLE 也￿能被￿置一次。 0无空￿￿￿￿ 。1空￿￿被￿￿。 第3节 SCI寄存器 SCIS1 3OR 接收￿包￿志当一个新的字符准￿被￿移至接收数据寄存器￿，￿￿ 先前接收到的 字符￿没从 SCID中￿走，OR被置位。此￿新字符（即相关￿￿ 信息）将￿失。先￿取 SCIS1，再￿取数据寄存器（SCID）清除OR￿志。 0无￿包。 1接收￿包（新SCI 数据￿失）。 2NF 噪声￿志接收器￿起始位采￿7次，而￿其它数据位和停止位采￿3次。如果￿些采 ￿不是完全一致，￿表示有噪声， RDRF被置位￿，NF也被置位。先￿取 SCIS1，再￿取 数据寄存器（SCID）清除￿￿ 志。 0无噪声被￿￿ 到。1当前￿￿ 的SCID数据存在接受噪声，可能不可靠。 1FE ￿￿￿￿ 志当接收器在停止位￿￿ 出￿的地方￿￿ 到￿￿ 0￿，￿￿ 数据￿没￿￿ ， RDRF 置位￿会同￿置位PE。先￿取 SCIS1，再￿取数据寄存器（SCID）清除￿￿ 志 。 0无￿￿￿ 被￿￿ 到，但￿并不意味着没有￿￿￿ 。1有￿￿￿ 。 0PF 奇偶校￿￿￿￿ 志当奇偶校￿使能（PE 1），但接收到的字符中的奇偶校￿位与所 期望的奇偶校￿￿ 不一致￿，PF被置位。先￿取 SCIS1，再￿取数据寄存器（SCID）清 除￿￿ 志。 0无奇偶校￿￿￿ 。 1奇偶校￿￿￿ 。 第3节 SCI寄存器 SCIS2 2 BRK13 中断字符￿度BRK13用于￿￿ 更￿的中断字符￿度。￿￿￿ 的￿￿ 并不受￿位状 ￿的影响。 0中断字符￿10位周期（如果 M1￿￿ 11位） 1中断字符￿13位周期（如果 M1￿￿ 14位） 0RAF 接收器激活￿志当 SCI 接收器￿￿ 到一个有效起始位开始￿，RAF 被置位，并且， 当接收器￿￿ 到一个空￿￿￿ ，RAF被自￿清除。在命令MCU￿停止模式前，此状￿ ￿志可用于￿￿ 是否有一个 SCI 字符正在被接收。 0 SCI接收器空￿，等待一个起始位。 1 SCI接收器激活（RxD￿入不空￿）。 第3节 SCI寄存器 SCIC3 7 R8 接收器的第9个数据位当 SCI 配置￿9个数据位￿（M1），R8可被￿￿ 是第9个接 收数据位。￿在￿SCID之前￿取R8￿，因￿￿ 取SCID操作会启￿￿ 志清除￿程，￿ 志清除后可能有新数据写入R8和SCID。 6 T8 ￿送器的第9个数据位当 SCI 配置￿9个数据位￿（M1），T8 作￿第9个￿送数 据位，￿在写SCID之前写T8（如果T8需要写入新￿）。 5 TXDIR ￿￿ 模式下TxD 管脚方向当SCI 被配置￿￿￿ 半双工操作（LOOPSRSRC1）￿ ，￿位决定 TxD 管脚的数据方向。 0￿￿ 模式下 TxD 管脚￿￿ 入； 1￿￿ 模式下 TxD 管脚￿￿ 出。 4TXINV ￿送数据倒置￿置此位使得被￿送数据￿出的极性反￿。 30SCIS1中接收￿包、噪声、￿￿￿ 、奇偶校￿出错中断允许设置。 0中断禁止； 1中断允许。 第3节 SCI寄存器 void InitSCIword baud_div { SCIBD Fbusclk/16/baud_div; //设波特率 //SCIC1 0 x00; } //end InitSCI // Freescale允许的波特率误差对于8bit数据传送是±4.5， // 于9bit数据传送是±4。 void SendCharchar s_char { byte dummy; //读取SCIS1的临时单元 SCIC2 0 x08; // 允许Tx dummy SCIS1; //清除TDRE SCID s_char; //清除TDRE第二步 whileSCIS1_TDRE{ //feedCOP; }; whileSCIS1_TC { //feedCOP; }; SCIC2_TE 0; } //end SendChar 第4节 SCI实验 一些小程序 char RecChar { byte rec_char; if SCIS1_RDRF //清除RDRF rec_char SCID; // 清除RDRF第二步 SCIC2_RE 1; // enable Rx whileSCIS1_RDRF{ //feedCOP; }; rec_char SCID; // get recieved character SendCharrec_char; // echo received character return rec_char ; } //end RecChar 接收字符 第4节 SCI实验 一些小程序 void SendMsgchar msg[] { byte ix0; // String pointer byte dummy; // 读取SCIS1 byte nxt_char; SCIC2 0 x08; // enable Tx dummy SCIS1; // 清除TDRE nxt_char msg[ix]; whilenxt_char 0 x00 { SCID nxt_char; // 清除TDRE第二步 nxt_char msg[ix]; whileSCIS1_TDRE{ //feedCOP; }; //delay30; } //end whileSCI1D whileSCIS1_TC{ //feedCOP; }; SCIC2_TE 0; } //end SendMsg 发送字符数组 第4节 SCI实验 一些小程序 实验要求根据3个基本函数，与超级终端构建用户通讯界面。 void SendCharchar s_char； char RecChar；void SendMsgchar msg[] 开机显示 Welcome to the MC9S08QG8 SCI Application Select Menu 1 LED On-Off one time 2 LED On-Off five times 3 LED On-Off always 4 LED Freeze number to cute 根据选择的数字，执行相应的功能， 可以使用RTI 。 第4节 SCI实验 实验步骤 1〉新建一个C工程； 2〉在中断允许之前，增加初始化代码，同时声明全局变量LedOnOffCnt PTBDD 0 xFF; SOPT1 0 x03; //stop COP,Enable RST SCIBD 4000000/16/9600; SRTISC 0 x16; //允许RTI中断，周期512ms LedOnOffCnt 0; 3〉在for死循环之前添加显示界面与菜单 SendMsg“\f Welcome to the MC9S08QG8 SCI Application\r\n“; SendMsg“Select Menu\r\n“; SendMsg“ 1 LED On-Off one time\r\n“; SendMsg“ 2 LED On-Off five times\r\n“; SendMsg“ 3 LED On-Off always\r\n“; SendMsg“ 4 LED Freeze\r\n“; SendMsg“number to cute “; 第4节 SCI实验 实验步骤 4〉在for死循环里面添加读取串口输入的switch case 结构 switch RecChar { case 0 x31 LedOnOffCnt 2; //亮灭1次 SendMsg“\r\nnumber to cute “; break; case 0 x32 LedOnOffCnt 10;//亮灭5次 SendMsg“\r\nnumber to cute “; break; case 0 x33 LedOnOffCnt 20;//一直亮灭 SendMsg“\r\nnumber to cute “; break; case 0 x34 LedOnOffCnt 0; //停止 SendMsg“\r\nnumber to cute “; break; default SendMsg“ Invalid selection“; SendMsg“\r\nnumber to cute “; break; } //end switch 第4节 SCI实验 实验步骤 5〉最后添加RTI中断服务子程序，根据LedOnOffCnt的数值，决定亮灭次数。 interrupt 23 void RTI_ISR { ifLedOnOffCnt0 { //freeze when cnt0 PTBD 0 xff; //change LED status ifLedOnOffCnt10{ //if not always LedOnOffCnt--; } } SRTISC 0 x56; //清除标志 } 第4节 SCI实验 实验步骤 6〉在主程序之前添加SCI的三个基本函数 //////***************发送字节 void SendCharchar s_char { byte dummy; //读取SCIS1的临时单元 SCIC2 0 x08; // 允许Tx dummy SCIS1; //清除TDRE SCID s_char; //清除TDRE第二步 whileSCIS1_TDRE{ //feedCOP; }; whileSCIS1_TC{ //feedCOP; }; SCIC2_TE 0; } //end SendChar 第4节 SCI实验 实验步骤 6〉在主程序之前添加SCI的三个基本函数 //*******************接收字节 char RecChar { byte rec_char; if SCIS1_RDRF //清除RDRF rec_char SCID; // 清除RDRF第二步 SCIC2_RE 1; // enable Rx whileSCIS1_RDRF{ //feedCOP; }; rec_char SCID; // get recieved character SendCharrec_char; // echo received character return SCID; } //end RecChar 第4节 SCI实验 实验步骤 6〉在主程序之前添加SCI的三个基本函数 //*******************发送字符串 void SendMsgchar msg[] { byte ix0; // String pointer byte dummy; // 读取SCIS1 byte nxt_char; SCIC2 0 x08; // enable Tx dummy SCIS1; // 清除TDRE nxt_char msg[ix]; whilenxt_char 0 x00 { SCID nxt_char; // 清除TDRE第二步 nxt_char msg[ix]; whileSCIS1_TDRE{ //feedCOP; }; //delay30; } //end whileSCI1D whileSCIS1_TC{ //feedCOP; }; SCIC2_TE 0; } //end SendMsg 第4节 SCI实验