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串行通信接口SCI.ppt

发布:2017-02-15约字共42页下载文档
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第7章 串行通信接口(SCI) 主要内容 异步串行通信的基础知识 电平转换电路与SCI通用编程原理 GP32SCI模块寄存器 串行口初始化与收发编程的基本方法 串行通信通用函数与测试实例 串行通信进一步讨论 7.1异步串行通信的基础知识 7.1.1 基本概念 (1)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。“mark/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。 (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。 (3)奇偶校验 字符奇偶校验检查(character parity checking)称为垂直冗余检查( vertical 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”。 (4)串行通信的传输方式 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。 7.1.2 RS-232C总线标准 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0.4V,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。 7.1.2 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芯串行接口的排列位置,相应引脚含义见表7-1。 7.2电平转换电路与SCI通用编程原理 7.2.1 SCI的外围硬件电路 具有SCI接口的MCU,一般具有发送引脚(TxD)与接收引脚(RxD),不同公司或不同系列的MCU,使用的引脚缩写名可能不一致,但含义相同。SCI的外围硬件电路,主要目的是将MCU的发送引脚TxD与接收引脚RxD的TTL电平,通过RS-232电平转换芯片转换为RS-232电平。下图给出一个基本SCI电平转换电路。 7.2.2 SCI的基本编程原理 7.3 GP32 SCI模块寄存器 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; D5~D4 — SCP:波特率预分频位(SCI Baud Rate Prescaler Bits) SCP1、SCP0=00 01 10 11 PD= 1 3 4
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