微控制器原理及应用：第06章 串行异步通信

1、第六章 串行异步通信串行通信基本知识RS-232C串行接口SCI的寄存器初始化与收发的基本编程方法第六章 串行异步通信串行通信基本知识RS-232C串行接口SCI的寄存器初始化与收发的基本编程方法串行通信基本知识_并行和串行并行传送将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送。将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送。串行传送0 0 1 0 1 0 1 10 0 1 0 1 0 1 1并行通信控制简单、传输速度快；由于传输线较多，长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在困难。 串行传送传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成的设备；但数据的传送控制比并行通信复杂。 串行

2、通信传输方向_单工、半双工、双工单工方式数据单向传送半双工方式允许数据双向传送，但不能同时传送，只能交替进行。可利用一根线完成双向传送，但通信双方须对数据传送方向进行协调(软件或硬件)。全双工方式数据可以同时双向传送，须两条独立的数据通路分别传送两个相反方向的数据接收器发送器发送器接收器接收器发送器甲站乙站发送器接收器接收器发送器甲站乙站数据流数据流数据流串行通信基本知识_异步和同步0 0 1 0 1 0 1 10 0 1 0 1 0 1 10 0 1 0 1 0 1 10 0 1 0 1 0 1 1异步串行传送同步串行传送异步传送是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程

3、。为使双方的收发协调，要求发送和接收设备的时钟尽可能一致。 同步传送时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方达到完全同步。同时传送的字符间不留间隙，即保持位同步关系，也保持字符同步关系。串行通信的异步方式异步通信的数据格式 ：异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致，实现容易，设备开销较小；但每个字符要附加23位用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。用一个起始位表示一个字符的开始，用停止位表示字符的结束，数据位则在起始位之后、停止位之前，构成一帧数据。异步方式的同步机制异步串行通信时，每个字符为一帧，可以随机出现在数据流中，即每个字符出现在数据流中的相对时间是任意的。然而

4、一个字符一旦开始出现后，字符中各位则是以预先固定的时钟频率传送的。即字符与字符之间异步，字符内位与位还是同步的，为此需设置起始位和停止位。起始位通知接收器开始传送一个字符以便和发送器取得同步；停止位标志一帧结束。由于这种同步只须在一个字符期间保持，下一字符又将包括新的起始位和停止位，所以发送器和接收器不必用同一时钟，只须分别使用两个频率相同的局部时钟，在一个字符时间内收发同步。关键是必须准确地发现字符的开始时刻。为此起始位和停止位极性必须相反，起始位为0，停止位为1。方向负跳变接收器就知道这是一个字符的开始，以此作为新字符内位检测和采样的标准。为保证字符到字符的转换以负跳变开始，协议规定在字符

5、与字符之间出现空闲状态时，空闲位也一律用停止位的“1”填充。第六章 串行异步通信串行通信基本知识RS-232C串行接口SCI的寄存器初始化与收发的基本编程方法RS232C串行接口RS232C是美国电气工业协会推广使用的一种串行通信总线标准。RS232接口是DCE(数据通信设备，如微机)和DTE(数据终端设备)间传输串行数据的接口总线。RS232C接口有两种形式的接口，一种是25芯，一种是9芯。在单片机的串行通信中，由于只有发送线、接收线、地线三根连线，基本使用9芯插头。RS232C接口电平负逻辑，逻辑1为-5-15V，逻辑0为+ 5+15V。如与TTL电平接口，须外接电路进行电平转换。第六章

6、串行异步通信串行通信基本知识RS-232C串行接口SCI的寄存器初始化与收发的基本编程方法SCI接口VDDAD/VREFH(ADC)MC68HC908GP32 VDDA(PLL) VSSA(PLL)CGMXFC(PLL) OSC2 OSC1 RST PTC0 PTC1 PTC2 PTC3 PTC4 PTE0/TXD PTE1/RXD IRQ PTD0/SS PTD1/MISO PTD2/MOSI PTD3/SPSCK VSS VDDPTA7/KBD7PTA6/KBD6PTA5/KBD5PTA4/KBD4PTA3/KBD3PTA2/KBD2PTA1/KBD1PTA0/KBD0VSSAD/VREF

7、L(ADC)MC68HC908GP32 40 39 38 37 36 35 34 33 32 3111 3012 2913 2814 2715 2616 2517 2418 2319 2220 21PTB7/AD7PTB6/AD6PTB5/AD5PTB4/AD4PTB3/AD3PTB2/AD2PTB1/AD1PTB0/AD0PTD5/T1CH1PTD4/T1CH0SCI寄存器地址寄存器说明$0014SCC2SCI 控制寄存器2$0015SCC3SCI 控制寄存器3 $0016SCS1SCI 状态寄存器1$0013SCC1SCI 控制寄存器1$0018 SCDR SCI 数据寄存器$0019 S

8、CBR SCI 波特率寄存器$0017SCS2SCI 状态寄存器2SCI控制寄存器1_SCC1LOOPSENSCITXINVMWAKEILTYPENPTY读：写：SCI控制寄存器1 SCC1 地址：$0013循环模式选择位：1 =循环模式 0 =正常功能SCI允许位：1 = 允许SCI 0 =禁止复位： 0 0 0 0 0 0 0 0 唤醒条件位：1地址唤醒 0=空闲线唤醒 （用于多处理器系统模式字符长度选择位1 = 9位 0 = 8位奇偶位：1奇检验 0=偶校验奇偶检验允许位：1允许 0=不允许空闲线类型位：1从停止位计数 0=从起始位计数发送反转标志位：1 = 发送反码 0 =发送原码SC

9、S2SCC1SCC2SCC3SCS1SCDRSCBRSCI控制寄存器2_SCC2SCTIETCIESCRIEILIETERERWUSBK读：写：SCI控制寄存器2 SCC2 地址：$0014发送中断允许位：1 =允许中断 0 =禁止中断发送完成中断允许位： 1 = 允许 0 =禁止复位： 0 0 0 0 0 0 0 0 发送允许位：1允许 0=禁止空闲线中断允许位：1 = 允许 0 = 禁止发送终止位：1发送终止码 0=未发送接收唤醒位：1等待 0=正常操作接收允许位：1允许 0=接收接收中断允许位：1 = 允许 0 =禁止SCS2SCC1SCC2SCC3SCS1SCDRSCBRSCI控制寄存

10、器3_SCC3R8T8DMAREDMATEORIENEIEFEIEPEIE读：写：SCI控制寄存器3 SCC3 地址：$0015R8位：接收位8T8位：发送位8复位： 0 0 0 0 0 0 0 0 接收溢出中断允许位：1允许 0=禁止DMATE发送允许位：本CPU无此功能，=0 接收奇偶错误中断允许位1允许 0=禁止接收器帧错误中断允许位：1允许 0=禁止接收噪声中断允许位位：1允许 0=禁止DMA接收允许位：本CPU无此功能，=0SCS2SCC1SCC2SCC3SCS1SCDRSCBR每当接收输入一个字符后应该是停止位，如果数据恢复逻辑未检测到作为停止位的逻辑1，则发生帧错误。SCI状态寄

11、存器1_SCS1SCTETCSCRFIDLEORNFFEPE读：写：SCI状态寄存器1 SCS1 地址：$0016发送缓冲器空标志位：1 =要发送的数据已移入发送移位寄存器，可发送新数据。发送完成标志位：1 =发送完成 0 =正在发送复位： 1 1 0 0 0 0 0 0 接收器溢出标志位：1接收器溢出 0=接收器空闲标志位：1 = 接收器空闲 0 =接收器忙接收器奇偶错误标志位：1出现奇偶检验错误接收器帧错误标志位：1接收器出现帧错误接收器噪声标志位：1接收器出现噪声错误时置位接收器满标志位：1 = 接收器数据就绪，可以从SCDR读取收到的数据。SCS2SCC1SCC2SCC3SCS1SCD

12、RSCBRBKFRPF读：写：SCI状态寄存器2 SCS2 地址：$0017复位： 1 1 0 0 0 0 0 0 接收进行标志位：检测到起始位后置1，检测到错误的起始位或检测到空闲码时清01正在接收 0不在接收终止码标志位：检测到RXD引脚有终止码时置位1检测到终止码 0未检测到终止码7 6 5 4 3 2 1 0SCS2SCC1SCC2SCC3SCS1SCDRSCBRSCI数据寄存器_SCDRR7R6R5R4R3R2R1R0T7T6T5T4T3T2T1T0读：写：SCI数据寄存器 SCDR 地址：$0018复位： 不 受 影 响 7 6 5 4 3 2 1 0 R7/T7 - R0/T0

13、接收/发送数据位对SCDR读操作：读取只读接收数据位, R7:R0对SCDR写操作：写入数据是发送数据位, T7:T0SCS2SCC1SCC2SCC3SCS1SCDRSCBRSCI波特率寄存器_SCBRSCP1SCP0SCR2SCR1SCR0SCP1SCP0PD0010131041113读：写：SCI波特率寄存器 SCBR 地址：$0019复位： 0 0 0 0 0 0 0 0 波特率选择位确定分频值BD波特率预分频位确定预分频值PDSCR2SCR0BD000100120104011810016101327 6 5 4 3 2 1 0SCS2SCC1SCC2SCC3SCS1SCDRSCBR波特

14、率 = f bus 64 X PD X BD 2.4576 MHzSCR2 - SCR0000001波特率因子 (BD)1201040118100161013211064111128SCP1 - SCP00001预分频 (PD)131041113001010401256= 9600SCBR $0019时钟2.4576MHz，设置波特率9600:SCI波特率定义公式04比特率和波特率比特率是每秒传输二进制代码的位数，单位是：位秒（bps）。如每秒钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位(1个起始位、1个停止位、8个数据位)，这时的比特率为： 10位240个/秒 = 2400 bps波特率表示每秒调制信号变化的次数，单位是：波特（Baud）。波特率和比特率不总是相同的，对于将数字信号1或0直接用两种不同电压表示的所谓基带传输，比特率和波特率是相同的。所以，我们也经常用波特率表示数据的传输速率。第六章 串行异步通信串行通信基本知识RS-232C串行接口SCI的寄存器初始化与收发的基本编程方法初始化的基本编程方法（1）定义波特率，设置为9600 LDA #%00000010 ;PD=1，BD=4 STA SCBR ;送入寄存器SCBR（2）写控制字到SCC1 LDA #%01000000 ;正常码输出，允许SCI，8位数据，无校验 ST