2012年單片機(jī)第八章spisci

MCU與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換稱為通信，方法：并行---多位同時傳輸。速度快，距離近，占引腳多；串行---逐位順序傳輸。速度慢，距離遠(yuǎn)，占引腳少；串行通信須遵守通信協(xié)議，S12集成：SPI、SCI、CAN、I2C等

第8章S12串行通信模塊8.1SCI串行通信接口8.1.1SCI異步串行通訊規(guī)范

SCI串行通信---異步通信，最常用；SCI基本概念：1、異步串行通信的格式

NRZ,8位或9位,異步通信:每一數(shù)據(jù)塊的字符以起始位“0”表示開始；停止位“1”表示結(jié)束)。2.串行通信的波特率定義:每秒內(nèi)傳送的位數(shù)；單位:b/s或bps；常用:1200bps、4800bps、9600bps……；對應(yīng)發(fā)送端：按照約定的頻率發(fā)送移位信號；對于接收端：檢測起始位開始，以16倍約定波特率采樣數(shù)據(jù)，對每一位均采樣16次，保證數(shù)據(jù)接收正確。5.RS-232C串行通信標(biāo)準(zhǔn)

負(fù)邏輯：邏輯“1”：-15V～-3V;“0”：+3V～+15V。傳輸距離≤30m，通信速率≤20Kbps。接口：9芯3線：地(GND)、發(fā)送數(shù)據(jù)(TXD)、接收數(shù)據(jù)(RXD)6.SCI的電平轉(zhuǎn)換電路

MCU與MCU之間無需轉(zhuǎn)換電路。3.奇偶校驗奇校驗：校驗位為0或1，使得1的數(shù)目是奇數(shù);偶校驗：校驗位為0或1，使得1的數(shù)目是偶數(shù);4.串行通信的傳輸方式單工：1根數(shù)據(jù)線,單方向;

全雙工：2根數(shù)據(jù)線，雙向常用，半雙工：1根數(shù)據(jù)線，分時雙向。

7.SCI通信的基本工作原理接收時，把外部單線輸入的串行數(shù)據(jù)變成1個字節(jié)的并行數(shù)據(jù)送入MCU；發(fā)送時，把需要發(fā)送的1個字節(jié)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)單線輸出。8.1.2.SCI串行通信接口的特點

S12集成了2個SCI串行通信模塊。特點：標(biāo)準(zhǔn)NRZ格式；雙線全雙工串行軟件設(shè)置波特率軟件設(shè)置字長（8或9位）硬件自動生成奇偶校驗位；接收喚醒功能（適合多處理器系統(tǒng)）獨立的發(fā)送器和接收器允許控制位；中斷驅(qū)動機(jī)制；可監(jiān)視發(fā)送器的輸出，進(jìn)行通信自診斷；（1）SCI波特率寄存器---SCIxBDH、SCIxBDL（共16位）波特率計算公式：波特率=總線頻率/(16xBR)

如：LDD#13

STABSCI0BDLSTAASCI0BDH;2MHz/(16x13)=9600bps寄存器高8位（SCI0BDH、SCI1BDH）數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0定義xxxSBR12SBR11SBR10SBR9SBR8復(fù)位00000000寄存器低8位（SCI0BDL、SCI1BDL）數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0定義SBR7SBR6SBR5SBR4SBR3SBR2SBR1SBR0復(fù)位00000100(2)SCI控制寄存器---SCIxCR1、SCIxCR2縮寫：SCI0CR1、SCI1CR1數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0定義LOOPSSCISWAIRSRCMWAKEILTPEPT復(fù)位00000000

舉例：設(shè)置允許SCI、正常碼輸出、8位數(shù)據(jù)、無校驗

SCI0CR1=Ox00；縮寫：SCI0CR2、SCI1CR2數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0定義TIETCIERIEILIETERERWUSBK復(fù)位00000000

舉例：設(shè)置允許發(fā)送、允許接收，查詢方式收發(fā)

SCI0CR2=0x0C;注：控制寄存器的WAKE和RWU位:用于多處理器系統(tǒng)?？s寫：SCI0SR1、SCI1SR1定義：只讀數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0定義TDRETCRDRFIDLEORNFFEPF復(fù)位11000000(3)SCI狀態(tài)寄存器1---SCIxSR1一般使用D7和D5位。其他控制位一般用于通過MODEM連接的遠(yuǎn)程通訊。TDRE:發(fā)送寄存器空標(biāo)志?！綽it7】1=可以發(fā)送數(shù)據(jù);0=不可以發(fā)送數(shù)據(jù),需等待。RDRF:接收數(shù)據(jù)滿標(biāo)志?！綽it5】1=可以取出數(shù)據(jù);0=不可以取出數(shù)據(jù),需等待。列：查詢方式從SCI0接收一個字符：

BRCLRSCI0SR1,#$20,*;等待RDRF=1.LDAASCI0DRL列：查詢方式從SCI0發(fā)出一個字符：

BRCLRSCI0SR1,#$80,*;等待TDRE=1.STAASCI0DRLSCI狀態(tài)寄存器2(一般不關(guān)心）縮寫：SCI0SR2、SCI1SR2定義：只讀數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0定義----------BK13TXDIRRAF復(fù)位00000000

常用：

D0=1：正在接收數(shù)據(jù)。CPU進(jìn)入STOP模式前探測是否SCI正在接收數(shù)據(jù)；縮寫：SCI0DRH、SCI0DRL、SCI1DRH、CI1DRL位定義：數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0讀操作R8000000寫操作T8復(fù)位00000000數(shù)據(jù)位D7D6D5D4D3D2D1D0讀操作R7R6R5R4R3R2R1R0寫操作T7T6T5T4T3T2T1T0復(fù)位00000000DRH：DRL：(4)SCI數(shù)據(jù)寄存器---SCIxDRH、SCIxDRLSCIDRL讀入時，是接收的數(shù)據(jù)；寫出時，是發(fā)出的數(shù)據(jù)。8.1.3SCI串行通信接口的應(yīng)用程序

基本編制方法：

1、初始化：設(shè)置波特率、設(shè)置2個控制寄存器

2、發(fā)送數(shù)據(jù)：發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器是空，可以時再發(fā)送；

3、接收數(shù)據(jù)：接收數(shù)據(jù)寄存器是滿，可以時再接收?！緦嵗坎樵兎绞降腟CI串行口收發(fā)數(shù)據(jù)。（可連接PC機(jī)）8.2SPI串行通信接口

SPI(SerialPeripheralInterface)---串行外設(shè)接口，一種同步串行通信系統(tǒng)，即收、發(fā)雙方共享同一個時鐘信號。8.2.1SPI串行外設(shè)接口規(guī)范SPI工作模式主機(jī)模式：數(shù)據(jù)寫入到SPI數(shù)據(jù)寄存器，引發(fā)數(shù)據(jù)傳輸開始；從機(jī)模式：不能主動引發(fā)數(shù)據(jù)傳輸，雙工模式:單線雙工模式。主機(jī)模式使用MOSI雙向通信；從機(jī)使用MISO;SPI的數(shù)據(jù)傳輸過程

數(shù)據(jù)傳輸時，主機(jī)的程序控制著數(shù)據(jù)傳輸，從機(jī)的程序配合主機(jī)工作，完成傳輸過程。主機(jī)發(fā)出啟動傳輸信號開始，此時要傳送的數(shù)據(jù)裝入8位移位寄存器，同時產(chǎn)生8個時鐘信號從SPSCK引腳依次送出;SCK控制下，主機(jī)8位移位寄存器的數(shù)據(jù)依次從MOSI引腳送出，到從機(jī)的MOSI引腳并送入8位移位寄存器;在此過程中，從機(jī)的數(shù)據(jù)也通過MISO引腳到主機(jī)中。SPI模塊的引腳

SPI模塊通常引出4個引腳，分別為：SS、MISO、MOSI、SPSCK。

（1）從機(jī)選擇引腳SS(Slaveselect)

若SPI工作于主機(jī)方式，置SS為高電平；若SPI工作于從機(jī)方式，當(dāng)SS=0時，表示主機(jī)選中了該從機(jī)，反之則未選中該從機(jī)。（2）主出從入引腳MOSI(Masterout/slavein)MOSI是主機(jī)輸出、從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線。

（3）主入從出引腳MISO(Masterin/slaveout)

MISO是主機(jī)輸入、從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線。（4）SPI串行時鐘引腳SPSCK(SPIserialclock)SPSCK用于控制主機(jī)與從機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。SPI工作模式主機(jī)模式：數(shù)據(jù)寫入到SPI數(shù)據(jù)寄存器，引發(fā)數(shù)據(jù)傳輸開始；從機(jī)模式：不能主動引發(fā)數(shù)據(jù)傳輸，雙工模式:單線雙工模式。主機(jī)模式使用MOSI雙向通信；從機(jī)使用MISO;地址寄存器名稱與縮寫訪問權(quán)限基本功能SPI0SPI1$00D8$00F0控制寄存器1(SPICR1)讀/寫設(shè)置傳輸格式、中斷使能$00D9$00F1控制寄存器2(SPICR2)只讀中斷標(biāo)志、發(fā)送與接收狀態(tài)$00DA$00F2波特率寄存器(SPIBR)讀/寫設(shè)置波特率$00DB$00F3狀態(tài)寄存器(SPISR)只讀讀取各個狀態(tài)標(biāo)記位$00CD$00F5數(shù)據(jù)寄存器(SPIDR)讀/寫收發(fā)的數(shù)據(jù)SPI寄存器SPI邏輯結(jié)構(gòu)圖8.2.2SPI模塊功能與設(shè)置波特率選擇寄存器SPI狀態(tài)寄存器SPI0SR/SPI1SRSPIF:接收數(shù)據(jù)的判斷標(biāo)志

1=數(shù)據(jù)已經(jīng)傳到數(shù)據(jù)寄存器，可以讀?。?/p>

0=數(shù)據(jù)傳輸貿(mào)易結(jié)束；SPTEF:發(fā)送數(shù)據(jù)的判斷標(biāo)志

1=SPI數(shù)據(jù)寄存器為空，可以發(fā)送;0=數(shù)據(jù)寄存器滿；SPI編程基本方法（1）SPI初始化

第一步：寫控制字到SPCR，確定是否允許SPI接收中斷、SPI的工作方式、時鐘極性、時鐘相位、是否允許SPI等。第二步：寫控制字到SPSCR，確定SPI的波特率。（2）發(fā)送一個數(shù)據(jù)與接收一個數(shù)據(jù) 通過SPI發(fā)送一個數(shù)據(jù)，同時通過SPI接收一個數(shù)據(jù)，作為主機(jī)方，只要將數(shù)據(jù)送入SPDR，然后檢查SPSCR的SPTE位（位3），若該位為1，表示數(shù)據(jù)已送出。若同時接收對方送來的數(shù)據(jù)，則接著檢查SPSCR的SPRF位（位7），若該位為1，表示要接收的數(shù)據(jù)已進(jìn)