freescale第7章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2026/4/9 周四,1,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,2026/4/9 周四,2,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,2026/4/9 周四,3,三、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：,2026/4/9 周四,4,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。,2026/4/9 周四,5,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）,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。,数据位：,紧接起始位之后，个数一般为,7,8,位。,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。,停止位：,一帧数据的结束标志,一般为,“,1”,。,波特率：,通信双方约定一个相同的波特率。,联络（握手）信号：,由数据通道线之外的一些专用信号线提供,2026/4/9 周四,6,第,7,章,SCI,串行通讯接口,第,2,节,SCI,结构,2026/4/9 周四,7,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,;,SCIC1,7,LOOPS,LOOPS=1,时，发送器输出与接收器输入内部连接。,6,SCISWAI,0,在等待模式下，,SCI,时钟继续运行，因而,SCI,可以作为唤醒,CPU,中断的源。,1,当,CPU,处于等待模式时，,SCI,时钟停止。,5,RSRC,接收器源选择,只有,LOOPS,位被设置为,1,，该位才有意义或有效。当,LOOPS=1,时，接收器输入与发送器输出内部连接。,RSRC,的作用是确定此连接是否与,TxD,管脚连接。,0,此时,LOOPS=1,，,RSRC=0,选择内部回送模式，,TxD,管脚不与发送器输出和接收器输入连接。,1,此时,LOOPS=1,，,RSRC=1,为单线,SCI,模式，,TxD,管脚与发送器输出和接收器输入连接。,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,接收器和发送器使用,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,接收器唤醒方法（一般用在多机处理系统中）,0,空闲线唤醒。,1,地址位唤醒。,2,ILT,空闲线类型选择,0,空闲字符位计数在起始位后启动。,1,空闲字符位计数在停止位后启动。,1,PE,奇偶校验使能,使能硬件奇偶校验产生和检查。当奇偶检验使能时，数据字符的,MSB,（第,8,或第,9,数据位）被视为奇偶校验位。,0,无硬件奇偶校验产生和检测。,1,奇偶校验被使能。,0,PT,奇偶校验类型,如果奇偶校验被使能（,PE=1,），该位用于选择偶校验或奇校验。偶校验指的是数据字符中,1,的总数量（包括奇偶校验位）为偶数。奇校验指的是数据字符中,1,的总数量（包括奇偶校验位）为奇数。,0,偶校验。,1,奇校验。,第,3,节,SCI,寄存器,SCIC2,7TIE,发送中断使能（针对于状态位,TDRE,）,0,不启动,TDRE,中断（使用查询方式）。,1,启动,TDRE,中断，当,TDRE,标志为,1,时，产生硬件中断请求。,6TCIE,发送完成中断使能（针对于,TC,）,0,启动,TC,中断，当,TC,标志为,1,时，进行硬件中断请求；,1,不启动,TC,中断（使用查询方式）,5RIE,接收器中断使能（对于,RDRF,）,0,不启动,RDRF,中断（使用查询方式）；,1,启动,RDRF,中断，当,RDRF,标志为,1,时，产生硬件中断请求。,4ILIE,空闲线中断使能（对于,IDLE,）,0,来自,IDLE,的硬件中断被禁止（使用查询方式）。,1,当,IDLE,标志为,1,时，进行硬件中断请求。,3TE,发送器使能：,0,发送器关闭；,1,发送器打开,2RE,接收器使能,当,SCI,接收器关闭时，,RxD管脚重新成为通用目的端口,I/O,管脚。,0,接收器关闭；,1,接收器打开,1RWU,接收器唤醒控制,可被改写为,1,，用于将,SCI,接收器设置为等待状态，等待选中的唤醒条件满足才工作。唤醒条件由,WAKE,决定。用户设置,RWU,后，唤醒条件满足后，硬件会自动清除,RWU,。,0 SCI,接收器正常 工作；,1SCI,接收器等待唤醒条件才工作。,0SBK,发送中断,向,SBK,写,1,再写,0,，会将中断字符（,10,位或,11,位的,0,）插进正在发送的数据流中。只要,SBK=1,，附加的由,10,位或,11,位的逻辑,0,组成的中断字符就插进了数据流中。根据设置和清除,SBK,的时间长短，第二个中断字符可能也被插进数据流中。,0,正常发送器操作。,1,将中断字符（,10,位或,11,位的,0,）插进正在发送的数据流中。,第,3,节,SCI,寄存器,SCIS1,7,TD,RE,发送数据寄存器空标志,复位，或者当数据从发送数据缓冲器转移到发送移位器时，,TDRE,自动置,1,，为了清除,TDRE,，对,SCIS1,进行读操作，然后写,SCI,数据寄存器（,SCID,）。,0,发送数据寄存器（缓存区）满。,1,发送数据寄存器（缓存区）空。,6,TC,发送完成标志,复位、或者当,TDRE=1,，且没有数据、前导符或中断字符正在被发送时，,TC,被置位。,0,发送器正在工作（发送数据、或中断）。,1,发送器空闲（发送操作结束）。,TC=1,时，通过对,SCIS1,进行读操作，然后完成下列三件事情中的任何一件，可以自动清除,TC,：,1,）写,SCID,，发送新数据；,2,）通过将,TE,写,0,再写,1,，发送一个前导符；,3,）通过向,SCIC2,的,SBK,写,1,，发送一个中断字符。,5RDRF,接收数据寄存器满标志,当一个字符从接收移位器传输至接收数据寄存器（,SCID,）时，,RDRF,变为,1,状态。,RDRF=1,时，为了清除,RDRF,，要读取,SCIS1,然后再读取,SCI,数据寄存器（,SCID,）。,4,IDLE,空闲线标志,在一个活动周期后，当,SCI,接收线在一个全字符周期内成为空闲状态时，,IDLE,被置位。当,ILT=0,时，在起始位后，接收器开始对空闲位的周期个数（即出现了多少个空闲位）进行计数。因此，如果接收字符都为,1,，这些位周期和停止位周期将一直被计数，直到接收到的个数满足了接收器所需的、可以确定这是一个空闲字符的条件。这个条件是：,10,位或是,11,位的“,1”,（是,10,位还是,11,位取决于,M,控制位）。当,ILT=1,时，只有在停止位后，接收器才会启动空闲位周期计数。因此，前一字符最后的停止位和任意逻辑高电平位不会被纳入计数范围。要清除,IDLE,，在,IDLE=1,时，先读取,SCIS1,，再读取,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,被设置后，,IDLE,才可以被再次设置。即使接收线在一个额外周期内保持空闲状态，,IDLE,也仅能被设置一次。,0,无空闲线检测。,1,空闲线被检测。,第,3,节,SCI,寄存器,SCIS1,3OR,接收丢包标志,当一个新的字符准备被转移至接收数据寄存器时，发现先前接收到的字符还没从,SCID,中读走，,OR,被置位。此时新字符（即相关错误信息）将丢失。先读取,SCIS1,，再读取数据寄存器（,SCID,）清除,OR,标志。,0,无丢包。,1,接收丢包（新,SCI,数据丢失）。,2NF,噪声标志,接收器对起始位采样,7,次，而对其它数据位和停止位采样,3,次。如果这些采样不是完全一致，则表示有噪声，,RDRF,被置位时，,NF,也被置位。先读取,SCIS1,，再读取数据寄存器（,SCID,）清除该标志。,0,无噪声被检测到。,1,当前对应的,SCID,数据存在接受噪声，可能不可靠。,1FE,帧错误标志,当接收器在停止位应该出现的地方检测到逻辑,0,时，认为数据帧没对齐，,RDRF,置位时会同时置位,PE,。先读取,SCIS1,，再读取数据寄存器（,SCID,）清除该标志。,0,无帧错误被检测到，但这并不意味着没有帧错误。,1,有帧错误。,0PF,奇偶校验错误标志,当奇偶校验使能（,PE=1,）但接收到的字符中的奇偶校验位与所期望的奇偶校验值不一致时，,PF,被置位。先读取,SCIS1,，再读取数据寄存器（,SCID,）清除该标志。,0,无奇偶校验错误。,1,奇偶校验错误。,第,3,节,SCI,寄存器,SCIS2,2,BRK13,中断字符长度,BRK13,用于选择更长的中断字符长度。帧错误的检测并不受该位状态的影响。,0,中断字符为,10,位周期（如果,M=1,则为,11,位）,1,中断字符为,13,位周期（如果,M=1,则为,14,位）,0RAF,接收器激活标志,当,SCI,接收器检测到一个有效起始位开始时，,RAF,被置位，并且，当接收器检测到一个空闲线时，,RAF,被自动清除在命令,MCU,为停止模式前，此状态标志可用于检查是否有一个,SCI,字符正在被接收。,0 SCI,接收器空闲，等待一个起始位。,1 SCI,接收器激活（,RxD,输入不空闲）。,第,3,节,SCI,寄存器,SCIC3,7 R8,接收器的第,9,个数据位,当,SCI,配置为,9,个数据位时（,M=1,），,R8,可被认为是第,9,个接收数据位。应在读,SCID,之前读取,R8,值，因为读取,SCID,操作会启动标志清除过程，标志清除后可能有新数据写入,R8,和,SCID,。,6 T8,发送器的第,9,个数据位,当,SCI,配置为,9,个数据位时（,M=1,），,T8,作为第,9,个发送数据位应在写,SCID,之前写,T8,（如果,T8,需要写入新值）。,5 TXDIR,单线模式下,TxD,管脚方向,当,SCI,被配置为单线半双工操作（,LOOPS=RSRC=1,）时，该位决定,TxD,管脚的数据方向。,0,单线模式下,TxD,管脚为输入；,1,单线模式下,TxD,管脚为输出。,4TXINV,发送数据倒置,设置此位使得被发送数据输出的极性反转。,3,：,0,SCIS1,中,接收丢包、噪声、帧错误、奇偶校验,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 InitSCI(word 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 SendChar(char 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,while(!SCIS1_TDRE)/feedCOP();,while(!SCIS1_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,while(!SCIS1_RDRF)/feedCOP();,;,rec_char=SCID;/get recieved character,SendChar(rec_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 SendMsg(char msg),byte ix=0;/String pointer,byte dummy;/,读取,SCIS1,byte nxt_char;,SCIC2=0 x08;/enable Tx,dummy=SCIS1;/,清除,TDRE,nxt_char=msgix+;,while(nxt_char!=0 x00),SCID=nxt_char;/,清除,TDRE,第二步,nxt_char=msgix+;,while(!SCIS1_TDRE)/feedCOP();,;,/delay(30);,/end while(SCI1D,while(!SCIS1_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 SendChar(char s_char),；,char RecChar(),；,void SendMsg(char 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 execute:,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 Applicationrn);,SendMsg(Select Menu:rn);,SendMsg(1:LED On-Off one timern);,SendMsg(2:LED On-Off five timesrn);,SendMsg(3:LED On-Off alwaysrn);,SendMsg(4:LED Freezern);,SendMsg(number to execute:);,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(rnnumber to execute:);break;,case 0 x32:LedOnOffCnt=10;/,亮灭,5,次,SendMsg(rnnumber to execute:);break;,case 0 x33:LedOnOffCnt=20;/,一直亮灭,SendMsg(rnnumber to execute:);break;,case 0 x34:LedOnOffCnt=0;/,停止,SendMsg(rnnumber to execute:);break;,default:SendMsg(Invalid selection);,SendMsg(rnnumber to execute:);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(),if(LedOnOffCnt!=0),/freeze when cnt=0,PTBD=0 xff;,/change LED status,if(LedOnOffCnt=10),/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 SendChar(char 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,while(!SCIS1_TDRE),/feedCOP();,;,while(!SCIS1_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,while(!SCIS1_RDRF)/feedCOP();,;,rec_char=SCID;/get recieved character,SendChar(rec_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 SendMsg(char msg),byte ix=0;,/String pointer,byte dummy;,/读取SCIS1,byte nxt_char;,SCIC2=0 x08;,/enable Tx,dummy=SCIS1;,/清除TDRE,nxt_char=msgix+;,while(nxt_char!=0 x00),SCID=nxt_char;,/清除TDRE第二步,nxt_char=msgix+;,while(!SCIS1_TDRE),/feedCOP();,;/delay(30);,/end while(SCI1D,while(!SCIS1_TC),/feedCOP();,;,SCIC2_TE=0;,/end SendMsg,第,4,节,SCI,实验,