2.2.9.1 Контроллер последовательного интерфейса в
микроконтроллере с ядром Intel MCS-51
Последовательный порт в микроконтроллерах MCS-51 позволяет
осуществлять последовательный дуплексный ввод-вывод в синхронном и
асинхронном режимах с разными скоростями обмена. Помимо обычного ввода-
вывода, в нем предусмотрена аппаратная поддержка взаимодействия
нескольких микроконтроллеров.
Схематически контроллер последовательного порта представлен ниже на
рисунке. Как видно из рисунка, регистр SBUF, доступный пользователю для
чтения и записи, есть на самом деле два регистра, в один из которых можно
только записывать, а из другого – читать. Контроллер позволяет дуплексный
обмен данными, т.е. одновременно может передавать и принимать информацию
по линиям TxD (P3.1) и RxD (P3.0) соответственно.
Передача инициируется записью в SBUF байта данных. Этот байт
переписывается в сдвиговый регистр, из которого пересылается бит за битом.
99
Как только байт будет переслан целиком, устанавливается флаг TI,
сигнализирующий о том, что контроллер готов к передаче очередного байта.
Рисунок 46. Схема контроллера UART МК ADuC812 (Intel MCS-51)
Прием осуществляется в обратном порядке: после начала процесса приема
принятые биты данных последовательно сдвигаются в сдвиговом регистре,
пока не будет принято их установленное количество, затем содержимое
сдвигового регистра переписывается в SBUF и устанавливается флаг RI. После
этого возможен прием следующей последовательности бит. Необходимо
отметить, что запись принятого байта из сдвигового регистра в SBUF
происходит только при условии, что RI=0, поэтому при заборе
пользовательской программой очередного байта из SBUF ей необходимо
сбрасывать этот флаг, иначе принятый в сдвиговый регистр, но не записанный в
SBUF, следующий байт будет безвозвратно утерян.
Контроллер последовательного порта может работать в одном из четырех
режимов (один синхронный и три асинхронных), различающихся скоростями
обмена (бод) и количеством передаваемых/принимаемых бит:
• Режим 0 (синхронный): данные передаются и принимаются через RxD,
TxD является синхронизирующим (выдает импульсы сдвига). Скорость
в этом режиме фиксирована (1/12 частоты тактового генератора).
• Режим 1 (8 бит данных, асинхронный, переменная скорость).
Передаются 10 бит: старт-бит, 8 бит данных (SBUF) и стоп-бит.
• Режим 2 (9 бит данных, асинхронный, фиксированная скорость).
Передаются 11 бит: старт-бит, 8 бит (SBUF), бит TB8/RB8
(посылка/прием соответственно) и 1 стоп-бит. Биты TB8 и RB8
содержатся в регистре SCON (биты 3 и 2 соответственно), первый
устанавливается программно, а второй содержит 9-й бит принятой
комбинации. С помощью них можно организовать, например, контроль
четности или обмен с двумя стоп-битами.
• Режим 3 (9 бит данных, асинхронный, переменная скорость). То же, что
и режим 2, только скорость обмена переменная.
В режиме 1 и 3 используются Таймер 0 и/или Таймер 1 для настройки
скорости обмена.
Режим контроллера UART, а также другие параметры его работы задаются
в регистре специального назначения SCON (98h).
100
SM0
SM1
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
7
6
5
4
3
2
1
0
Таблица 6. Описание регистра специального назначения SCON
Достарыңызбен бөлісу: |