串行通信接口SCI与SPI
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数据位 定义 复位 D7 x 0 D6 x 0 D5 SCP1 0 D4 D3 D2 SCP0 x SCR2 0 0 0 D1 D0 SCR1 SCR0 0 0
8.3 SCI模块的编程结构
（1）SCI波特率寄存器 ） 波特率寄存器(SCI Baud Rate Register，SCBR) ， 波特率寄存器
具有串行通信功能的 MC68HC908G932最小系统电路原理图 最小系统电路原理图
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
MC68HC908GP32
1 0.1μ +5V PLL滤波 L 10K 0.47µ 0.01µ 2 3 4 5 6 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0.1μ 复位电路 +5V RST 7 8 10K 0.1µ +5V 51 +5V
SCC2的地址是：$0014 ,定义为： 的地址是： 定义为： 的地址是 定义为
数据位 定义 复位 D7 SCTIE 0 D6 TCIE 0 D5 0 D4 0 D3 TE 0 D2 RE 0 D1 RWU 0 D0 SBK 0
SCRIE ILIE
发送完成中 断允许位 发送中断 允许位
空闲线中 断允许位
开始位 第0 位 第1 位 第2 位 第3 位 第 4 位 第5 位 第6 位 第7 位 停止位
SCI数据格式
8.1 串行通信基本知识概要
（2）串行通信的波特率 ） 波特率（ ）：每秒内传送的位数 波特率（baud rate）：每秒内传送的位数。 ）：每秒内传送的位数。
波特率单位是位/秒 记为 波特率单位是位 秒，记为bps。通常情况下，波特率的单位可以 。通常情况下， 省略。通常使用的波特率有 省略。通常使用的波特率有300、600、900、1200、1800、2400、 、 、 、 、 、 、 4800、9600、19200、38400。 、 、 、 。
7 3
8 4
9 5
9芯串行接口排列
8.1 串行通信基本知识概要
返回
8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理 的外围硬件电路与基本编程原理
8.2.1 SCI的外围硬件电路 的外围硬件电路
（1）电源供给与滤波 ） （2）晶振电路 ） （3）复位电路 ） （4）SCI电平转换电路 ） 电平转换电路
8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理
表8-1 9芯串行接口引脚含义表 引脚号 1 2 3 4 5 功 能 接收线信号检测(载波检测DCD) 接收数据线（RXD） 发送数据线（TXD） 数据终端准备就绪（DTR） 信号地（SG） 引脚号 6 7 8 9 功 能 数据通信设备准备就绪(DSR) 请求发送（RTS） 清除发送 振铃指示
6 1 2
8.3 SCI模块的编程结构
控制寄存器1(SCI Control Register 1，SCC1) （2） SCI控制寄存器 ） 控制寄存器 ，
SCC1的地址是：$0013 ,定义为： 的地址是： 定义为： 的地址是 定义为
数据位 定义 复位 D7 0 D6 0 D5 0 D4 0 D3 0 D2 0 D1 0 D0 0
D2～D0 — SCR：波特率选择位（SCI Baud Rate Select Bits）， ～ ：波特率选择位（ ）， 定义波特率另一分频值，记为： ，定义如下: 定义波特率另一分频值，记为：BD，定义如下 SCR2、1、0 =000 、 、 BD = 1 001 2 010 011 100 101 110 111 4 8 16 32 64 128
8.1 串行通信基本知识概要
（4）串行通信的传输方式 ）
单工（ ）：数据传送是单向的 单工（Simplex）：数据传送是单向的，一端为发送端，另一端 ）：数据传送是单向的，一端为发送端， 为接收端。这种传输方式中，除了地线之外， 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 有线广播就是单工的。 了。有线广播就是单工的。 全双工（ ）：数据传送是双向的 全双工（Full-duplex）：数据传送是双向的，且可以同时接收 ）：数据传送是双向的， 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， 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， 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。 的异步串行通信接口均是全双工的。 的异步串行通信接口均是全双工的 半双工（ ）：数据传送也是双向的 半双工（Half-duplex）：数据传送也是双向的，但是在这种传 ）：数据传送也是双向的， 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， 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。 能由一方发送数据，另一方接收数据，不能同时收发。在freescale 系列MCU中，监控模式的通信就采用这种方式。 的HC08系列 系列 中 监控模式的通信就采用这种方式。
8.1 串行通信基本知识概要
8.1.2 RS-232C总线标准 总线标准
RS-232接口，简称“串口”， 接口，简称“串口” 接口 它主要用于连接具有同样接口的室 内设备。 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 串行口都是 芯接口。右图给出了9 芯接口 芯串行接口的排列位置，相应引脚 芯串行接口的排列位置， 含义见表8-1。 含义见表 。
（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 ， 译为 ： 标准不归零传号 空号数据格 不归零”的最初含义是：用正、负电平表示二进制值， 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。 空号” 用零电平。“mark/space”即“传号 空号”分别是表示两种状态的物 即 传号/空号 理名称，逻辑名称记为“ 位数据、 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 。 位数据 传送格式。 传送格式。
串行通信接口SCI 第八章 串行通信接口 与串行外设接口SPI 与串行外设接口
主要内容 串行通信基本知识概要 SCI的外围硬件电路与基本编程原理 SCI模块的编程结构 串行通信编程实例 SPI模块的编程结构及应用实例 SPI应用实例━━高位A/D扩展接口
8.1 串行通信基本知识概要
8.1.1 基本概念
接收器 允许位
发送终止位
接收中断 允许位
发送器允许位
接收器唤 醒位
8.3 SCI模块的编程结构
控制寄存器3(SCI Control Register 3，SCC3) （4） SCI控制寄存器 ） 控制寄存器 ，
SCC3的地址是：$0015 ,定义为： 的地址是： 定义为： 的地址是 定义为
数据位 定义 复位 D7 R8 0 D6 T8 0 D5 0 D4 0 D3 0 D2 NEIE 0 D1 FEIE 0 D0 PEIE 0
8.1 串行通信基本知识概要
8.1.2 RS-232C总线标准 总线标准
MCU引脚一般输入 输出使用 引脚一般输入/输出使用 电平， 电平的“ 引脚一般输入 输出使用TTL电平，而TTL电平的“1” 电平 电平的 的特征电压分别为2.4V和0.4V，适用于板内数据传输。为 和“0”的特征电压分别为 的特征电压分别为 和 ，适用于板内数据传输。 了使信号传输得更远，美国电子工业协会 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 ） 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 采用负逻辑， ～ 为逻辑“ ， ～ 为逻 采用负逻辑 为逻辑 最大的传输距离是30m，通信速率一般低于 辑“0”。RS-232C最大的传输距离是 。 最大的传输距离是 ， 20Kbps。 。
DMARE DMATE ORIE
发送位8 发送位 接收位8 接收位
DMA发送 发送 允许位
接收器噪 声错误中 断允许位
接收器奇偶错 误中断允许位 接收器帧 错误中断 允许位
DMA接收 接收 允许位
接收器溢出 中断允许位
8.3 SCI模块的编程结构
状态寄存器1(SCI Status Register 1，SCS1 ) （5） SCI状态寄存器 ） 状态寄存器 ，
8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理
8.2.2 SCI的基本编程原理 的基本编程原理
接收引脚 RxD 接收移位寄存器 发送引脚 TxD 发送移位寄存器
SCI 数据寄存器
Bus） MCU 的 内 部 总 线 （Internal Bus）
SCI 控制寄存器
SCI状态寄存器 状态寄存器 SCI编程模型
为串行通信时钟源频率， 设fSCI为串行通信时钟源频率，fSCI= fBUS或CGMXCLK，取决于 为串行通信时钟源频率 或 ， CONFIG2的SCIBDSRC，一般设定 的 ，一般设定SCIBDSRC=1，SCI用内部总线时 ， 用内部总线时 钟，则fSCI= fBUS，则波特率的定义公式为： ，则波特率的定义公式为： Bt＝fBUS /（64×PD×BD） ＝ （ × × ）
8.1 串行通信基本知识概要
（3）奇偶校验 ） 字符奇偶校验检查（ 字符奇偶校验检查（character parity checking）称为 ）
垂直冗余检查（ ），它是每 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“ 的个数为奇数或偶数 的个数为奇数或偶数。 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“ 的数目是偶数 校验位应为“ ， 的数目是偶数， 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“ 的数目是奇数 校验位应为“ 。 的数目是奇数， 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“ 的数目是偶数 的数目是偶数， 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”。 ，如果是奇数则为“ 。
SCI波特率寄存器 波特率寄存器
返回
8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理
8.3 SCI模块的编程结构 模块的编程结构
8.3.1 SCI的寄存器 的寄存器
MC68HC908GP32的SCI有7个寄存器，地址为 的 个寄存器， 有 个寄存器 地址为$0013～$0019 。 ～
（1）SCI波特率寄存器 ） 波特率寄存器(SCI Baud Rate Register，SCBR) ， 波特率寄存器
SCBR的作用是设置串行通信的波特率 ，其地址是 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； 、 、 ：未定义； D5～D4 — SCP：波特率预分频位 ～ ：波特率预分频位(SCI Baud Rate Prescaler Bits) SCP1、SCP0=00 01 10 11 、 PD= 1 3 4 13
232电平 232电平 TTL电平 TTL电平
OUT IN
OUT IN
10K 32.768 150K 15P 20P 晶振电路
16 15 14 13 12 11 10 9 MAX232CPE 1 2 3 4 5 6 7 8 +5V 1μ×4
TTL电平 TTL电平 转为232 232电平 转为232电平
LOOPS ENSCI TXINV M WAKE
ILTY PEN PTY
SCI允许位 允许位 循环模式 选择位
模式-字符 模式 字符 长度选择位
空闲线 类型位
奇偶校验类 型选择位 奇偶校验 允许位
发送反转 标志位
唤醒条件位Leabharlann 8.3 SCI模块的编程结构
控制寄存器2(SCI Control Register 2，SCC2) （3） SCI控制寄存器 ） 控制寄存器 ，
8.3 SCI模块的编程结构
（1）SCI波特率寄存器 ） 波特率寄存器(SCI Baud Rate Register，SCBR) ， 波特率寄存器
具有串行通信功能的 MC68HC908G932最小系统电路原理图 最小系统电路原理图
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
MC68HC908GP32
1 0.1μ +5V PLL滤波 L 10K 0.47µ 0.01µ 2 3 4 5 6 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0.1μ 复位电路 +5V RST 7 8 10K 0.1µ +5V 51 +5V
SCC2的地址是：$0014 ,定义为： 的地址是： 定义为： 的地址是 定义为
数据位 定义 复位 D7 SCTIE 0 D6 TCIE 0 D5 0 D4 0 D3 TE 0 D2 RE 0 D1 RWU 0 D0 SBK 0
SCRIE ILIE
发送完成中 断允许位 发送中断 允许位
空闲线中 断允许位
开始位 第0 位 第1 位 第2 位 第3 位 第 4 位 第5 位 第6 位 第7 位 停止位
SCI数据格式
8.1 串行通信基本知识概要
（2）串行通信的波特率 ） 波特率（ ）：每秒内传送的位数 波特率（baud rate）：每秒内传送的位数。 ）：每秒内传送的位数。
波特率单位是位/秒 记为 波特率单位是位 秒，记为bps。通常情况下，波特率的单位可以 。通常情况下， 省略。通常使用的波特率有 省略。通常使用的波特率有300、600、900、1200、1800、2400、 、 、 、 、 、 、 4800、9600、19200、38400。 、 、 、 。
7 3
8 4
9 5
9芯串行接口排列
8.1 串行通信基本知识概要
返回
8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理 的外围硬件电路与基本编程原理
8.2.1 SCI的外围硬件电路 的外围硬件电路
（1）电源供给与滤波 ） （2）晶振电路 ） （3）复位电路 ） （4）SCI电平转换电路 ） 电平转换电路
8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理
表8-1 9芯串行接口引脚含义表 引脚号 1 2 3 4 5 功 能 接收线信号检测(载波检测DCD) 接收数据线（RXD） 发送数据线（TXD） 数据终端准备就绪（DTR） 信号地（SG） 引脚号 6 7 8 9 功 能 数据通信设备准备就绪(DSR) 请求发送（RTS） 清除发送 振铃指示
6 1 2
8.3 SCI模块的编程结构
控制寄存器1(SCI Control Register 1，SCC1) （2） SCI控制寄存器 ） 控制寄存器 ，
SCC1的地址是：$0013 ,定义为： 的地址是： 定义为： 的地址是 定义为
数据位 定义 复位 D7 0 D6 0 D5 0 D4 0 D3 0 D2 0 D1 0 D0 0
D2～D0 — SCR：波特率选择位（SCI Baud Rate Select Bits）， ～ ：波特率选择位（ ）， 定义波特率另一分频值，记为： ，定义如下: 定义波特率另一分频值，记为：BD，定义如下 SCR2、1、0 =000 、 、 BD = 1 001 2 010 011 100 101 110 111 4 8 16 32 64 128
8.1 串行通信基本知识概要
（4）串行通信的传输方式 ）
单工（ ）：数据传送是单向的 单工（Simplex）：数据传送是单向的，一端为发送端，另一端 ）：数据传送是单向的，一端为发送端， 为接收端。这种传输方式中，除了地线之外， 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 有线广播就是单工的。 了。有线广播就是单工的。 全双工（ ）：数据传送是双向的 全双工（Full-duplex）：数据传送是双向的，且可以同时接收 ）：数据传送是双向的， 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， 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， 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。 的异步串行通信接口均是全双工的。 的异步串行通信接口均是全双工的 半双工（ ）：数据传送也是双向的 半双工（Half-duplex）：数据传送也是双向的，但是在这种传 ）：数据传送也是双向的， 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， 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。 能由一方发送数据，另一方接收数据，不能同时收发。在freescale 系列MCU中，监控模式的通信就采用这种方式。 的HC08系列 系列 中 监控模式的通信就采用这种方式。
8.1 串行通信基本知识概要
8.1.2 RS-232C总线标准 总线标准
RS-232接口，简称“串口”， 接口，简称“串口” 接口 它主要用于连接具有同样接口的室 内设备。 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 串行口都是 芯接口。右图给出了9 芯接口 芯串行接口的排列位置，相应引脚 芯串行接口的排列位置， 含义见表8-1。 含义见表 。
（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 ， 译为 ： 标准不归零传号 空号数据格 不归零”的最初含义是：用正、负电平表示二进制值， 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。 空号” 用零电平。“mark/space”即“传号 空号”分别是表示两种状态的物 即 传号/空号 理名称，逻辑名称记为“ 位数据、 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 。 位数据 传送格式。 传送格式。
串行通信接口SCI 第八章 串行通信接口 与串行外设接口SPI 与串行外设接口
主要内容 串行通信基本知识概要 SCI的外围硬件电路与基本编程原理 SCI模块的编程结构 串行通信编程实例 SPI模块的编程结构及应用实例 SPI应用实例━━高位A/D扩展接口
8.1 串行通信基本知识概要
8.1.1 基本概念
接收器 允许位
发送终止位
接收中断 允许位
发送器允许位
接收器唤 醒位
8.3 SCI模块的编程结构
控制寄存器3(SCI Control Register 3，SCC3) （4） SCI控制寄存器 ） 控制寄存器 ，
SCC3的地址是：$0015 ,定义为： 的地址是： 定义为： 的地址是 定义为
数据位 定义 复位 D7 R8 0 D6 T8 0 D5 0 D4 0 D3 0 D2 NEIE 0 D1 FEIE 0 D0 PEIE 0
8.1 串行通信基本知识概要
8.1.2 RS-232C总线标准 总线标准
MCU引脚一般输入 输出使用 引脚一般输入/输出使用 电平， 电平的“ 引脚一般输入 输出使用TTL电平，而TTL电平的“1” 电平 电平的 的特征电压分别为2.4V和0.4V，适用于板内数据传输。为 和“0”的特征电压分别为 的特征电压分别为 和 ，适用于板内数据传输。 了使信号传输得更远，美国电子工业协会 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 ） 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 采用负逻辑， ～ 为逻辑“ ， ～ 为逻 采用负逻辑 为逻辑 最大的传输距离是30m，通信速率一般低于 辑“0”。RS-232C最大的传输距离是 。 最大的传输距离是 ， 20Kbps。 。
DMARE DMATE ORIE
发送位8 发送位 接收位8 接收位
DMA发送 发送 允许位
接收器噪 声错误中 断允许位
接收器奇偶错 误中断允许位 接收器帧 错误中断 允许位
DMA接收 接收 允许位
接收器溢出 中断允许位
8.3 SCI模块的编程结构
状态寄存器1(SCI Status Register 1，SCS1 ) （5） SCI状态寄存器 ） 状态寄存器 ，
8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理
8.2.2 SCI的基本编程原理 的基本编程原理
接收引脚 RxD 接收移位寄存器 发送引脚 TxD 发送移位寄存器
SCI 数据寄存器
Bus） MCU 的 内 部 总 线 （Internal Bus）
SCI 控制寄存器
SCI状态寄存器 状态寄存器 SCI编程模型
为串行通信时钟源频率， 设fSCI为串行通信时钟源频率，fSCI= fBUS或CGMXCLK，取决于 为串行通信时钟源频率 或 ， CONFIG2的SCIBDSRC，一般设定 的 ，一般设定SCIBDSRC=1，SCI用内部总线时 ， 用内部总线时 钟，则fSCI= fBUS，则波特率的定义公式为： ，则波特率的定义公式为： Bt＝fBUS /（64×PD×BD） ＝ （ × × ）
8.1 串行通信基本知识概要
（3）奇偶校验 ） 字符奇偶校验检查（ 字符奇偶校验检查（character parity checking）称为 ）
垂直冗余检查（ ），它是每 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“ 的个数为奇数或偶数 的个数为奇数或偶数。 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“ 的数目是偶数 校验位应为“ ， 的数目是偶数， 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“ 的数目是奇数 校验位应为“ 。 的数目是奇数， 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“ 的数目是偶数 的数目是偶数， 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”。 ，如果是奇数则为“ 。
SCI波特率寄存器 波特率寄存器
返回
8.2 SCI的外围硬件电路与基本编程原理
8.3 SCI模块的编程结构 模块的编程结构
8.3.1 SCI的寄存器 的寄存器
MC68HC908GP32的SCI有7个寄存器，地址为 的 个寄存器， 有 个寄存器 地址为$0013～$0019 。 ～
（1）SCI波特率寄存器 ） 波特率寄存器(SCI Baud Rate Register，SCBR) ， 波特率寄存器
SCBR的作用是设置串行通信的波特率 ，其地址是 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； 、 、 ：未定义； D5～D4 — SCP：波特率预分频位 ～ ：波特率预分频位(SCI Baud Rate Prescaler Bits) SCP1、SCP0=00 01 10 11 、 PD= 1 3 4 13
232电平 232电平 TTL电平 TTL电平
OUT IN
OUT IN
10K 32.768 150K 15P 20P 晶振电路
16 15 14 13 12 11 10 9 MAX232CPE 1 2 3 4 5 6 7 8 +5V 1μ×4
TTL电平 TTL电平 转为232 232电平 转为232电平
LOOPS ENSCI TXINV M WAKE
ILTY PEN PTY
SCI允许位 允许位 循环模式 选择位
模式-字符 模式 字符 长度选择位
空闲线 类型位
奇偶校验类 型选择位 奇偶校验 允许位
发送反转 标志位
唤醒条件位Leabharlann 8.3 SCI模块的编程结构
控制寄存器2(SCI Control Register 2，SCC2) （3） SCI控制寄存器 ） 控制寄存器 ，