Стивен Барретт - Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

Бит завершения приема байта данных. Устанавливается в момент, когда принятые по линии RxD данные автоматически переписываются в буферный регистр данных приемника. Бит RDRF вызывает генерацию запроса на прерывание, если бит RIE в регистре SCxCR2 установлен.

IDLE:

Бит неактивного состояния линии RxD. Устанавливается в 1, если на линии RxD диагностируются 10 или 11 (в зависимости от формата кадра) последовательных единиц. Бит IDLE вызывает генерацию запроса на прерывание, если бит ILIE в регистре SCxCR2 установлен.

OR:

Бит ошибки приема. Устанавливается при попытке записи аппаратными средствами приемника очередного принятого байта из сдвигового регистра в буферный регистр данных в то время, как предыдущие данные из буферного регистра еще не считаны (бит RDRF установлен).

NF:

Бит наличия шума на линии приемника RxD. Устанавливается в случае, если при выборке очередного бита информационного кадра, включая стартовый и стоповый биты, не все три детектированные значения бита оказались равными. Бит NF устанавливается одновременно с битом завершения приема того байта, при передаче которого обнаружен шум.

FE:

Бит нарушения формата кадра. Устанавливается, если поступающая на вход RxD последовательность битов не соответствует меткам синхронизации, формируемым внутренним счетчиком приемника. Аппаратные средства приемника распознают состояние нарушения синхронизации по признаку наличия на линии нулевого логического уровня в то время, когда должен присутствовать стоповый бит с высоким логическим уровнем сигнала.

PF:

Бит нарушения паритета кадра. Устанавливается, если функция паритета при обмене разрешена, и в принятом кадре значение бита паритета не удовлетворяет принятой логике формирования паритета: при назначенном нечетном паритете число единиц в слове четное, и наоборот.

Формат второго регистра состояния контроллера SCI представлен на рис. 4.67. Регистр SCxSR2 содержит всего один бит RAF. Этот бит автоматически устанавливается в 1 в то время, когда в сдвиговом регистре приемника продолжается формирование очередного принимаемого байта данных.

Рис. 4.67. Формат регистра состояния SCxSR2

Формат двух 8-разрядных регистров данных контроллера SCI представлен на рис. 4.68. Регистр SCxDRL используется, если контроллер SCI настроен на обмен данными в 8-разрядном формате (10-битовый формат кадра). Тогда по адресу регистра SCxDRL записываются данные для передачи, и из этого же регистра считываются принятые данные. Если контроллер SCI настроен на обмен данными в 9-разрядном формате (11-битовый формат кадра), то старший бит для передачи записывается под управлением программы в разряд T8 регистра SCxDRH, а при приеме из разряда R8 считывается старший 9-ый бит принятого слова. Младшие восемь разрядов при передаче и при приеме, как и в случае 8-разрядного слова данных, находятся в регистре SCxDRL.

Рис. 4.68. Формат регистра данных SCxDRH/SCxDRL

1. Каково различие между битами TDRE и RDRF?

Ответ: Оба бита являются флагами, которые отражают состояние контроллера SCI. Флаг TDRE устанавливается в 1, когда регистр данных передатчика автоматически переписывается в сдвиговый регистр. В этом случае говорят, что регистр данных передатчика пуст. Флаг RDRF устанавливается в 1, когда процесс приема данных в сдвиговый регистр приемника закончен, и очередное слово данных готовы к считыванию.

2. Каково назначение флага PF? Почему он чрезвычайно важен при обмене информацией в последовательном коде?

Ответ: Флаг нарушения паритета кадра PF устанавливается, когда произошла ошибка в приеме одного или нескольких бит одного кадра. Прикладная программа контролирует бит PF, как индикатор неверного приема, и должна повторить обмен.

3. Опишите события, которые могут генерировать прерывания от модуля SCI.

Ответ: Четыре источника прерываний ассоциируются с модулем SCI:

 • Прерывание по флагу TDRE, когда регистр данных приемника пуст. Это прерывание разрешается битом TIE в регистре управления SCxCR2;

 • Прерывание по флагу TC, когда передача слова закончена. Это прерывание разрешается битом TCIE в регистре управления SCxCR2;

 • Прерывание по флагу RDRF, когда прием очередного слова завершен. Это прерывание разрешается битом RIE в регистре управления SCxCR2;

 •  Прерывание по флагу IDLE, когда приемник находится в неактивном состоянии. Это прерывание разрешается битом ILIE в регистре управления SCxCR2.

4.18.4. Алгоритмы программного обслуживания контроллера SCI

Три относительно независимых последовательности действий должна выполнить прикладная программы в процессе использования контроллера асинхронного обмена SCI:

• Инициализацию приемника и передатчика контроллера;

• Управление процессом передачи информации;

• Управление процессом приема информации.

Обобщенные блок-схемы алгоритмов управления программно-доступными ресурсами контроллера SCI для каждого из перечисленных действий приведены на рис. 4.69.

Рис. 4.69. Блок-схемы алгоритмов программного обслуживания контроллера асинхронного обмена SCI

Инициализация контроллера SCI. Инициализацию контроллера SCI рекомендуется проводить в следующем порядке:

 •  Установить скорость обмена;

 • Выбрать формат кадра обмена: 8 или 9 бит данных;

 • Назначить параметры приема и передачи в регистрах управления SCxCR1 и SCxCR2;

 • Очистить флаг TDRE. Для этого сначала считать регистр состояния SCxSR1, а затем выполнить операцию записи в регистр данных SCxRD.

Следует заметить, что аппаратные средства модуля SCI предполагают, что и прием, и передача информации могут происходить только с одинаковой скоростью, с одинаковым форматом кадра и одинаковой логикой паритета.

Управление процессом передачи информации. Для того чтобы передать один байт информации с использованием передатчика контроллера SCI, следует сначала проверить состояние флага TDRE. Если этот флаг установлен в 1, то регистр данных передатчика пуст, и в него может быть записан новый байт для передачи. Далее данные загружаются в один регистр данных SCxDRL, если обмен происходит в 8-разрядном формате, или в два регистра данных SCxDRH:SCxDRL, если обмен производится в 9-разрядном формате. Коды из регистра данных загружаются в сдвиговый регистр передатчика автоматически, после чего начинается собственно процесс передачи. О завершении передачи информирует бит TC, который установится в 1, когда все разряды регистра сдвига будут последовательно выданы на выход TxD. Флаги TDRE и TC могут генерировать запросы на прерывания, если соответствующие биты разрешения прерывания установлены.

Управление процессом приема информации. При приеме информации с использованием приемника контроллера SCI, следует постоянно контролировать состояние флага RDRF. Этот флаг устанавливается в 1, когда прием очередного байта закончен, и принятые данные доступны в регистре данных приемника. Бит может генерировать запрос на прерывание, при условии, что эти прерывания разрешены. Обнаружив в процессе мониторинга флага RDRF или прервавшись по его запросу, МК должен считать данные из регистров SCxDRH:SCxDRL.

4.18.5. Пример программирования контроллера SCI

Приведенный ниже программный фрагмент SCI.c иллюстрирует технику программного обслуживания асинхронного последовательного интерфейса МК семейства 68HC12.

Отладочная плата MC68HC912B32EVB предоставляет возможность использования только одного контроллера SCI с номером 0. Поэтому в именах регистров специальных функций символ «x» будет заменен нами на символ «0».

Ниже перечислены биты и регистры управления, которые используются в данном примере:

• SC0BDH:SC0BDL — регистры скорости обмена контроллера SCI. Записанное в него двоичное число определяет скорость передачи данных и скорость приема данных, которые для одного контроллера в соответствии с его принципом действия могут быть только равными;

• SC0CR1 — первый регистр управления контроллера SCI. Используется для выбора формата 8-ми или 9-ти разрядного представления слова в кадре обмена данными (бит M), для выбора режима работы с паритетом или без него (бит PE), для назначения четной или нечетной логики формирования паритета (бит PT);

• SC0CR2 — второй регистр управления контроллера SCI. Его биты разрешают работу передатчика (бит TE) и приемника (бит RE);

• SC0DRL — регистр данных контроллера SPI, младший байт. Используется для обмена данными в последовательном коде в 8-разрядном формате;

• SC0SR1 — первый регистр состояния контроллера SCI. Этот регистр содержит флаг готовности буфера передатчика к приему новых данных TDRE и флаг завершения приема очередного слова в буфер приемника RDRF.