Работа 7. Использование блока последовательного интерфейса в работе Микроконтроллера

Цель работы: изучить работу блока последовательного интерфейса микроконтроллера и средства управления им.

Введение

Блок последовательного интерфейса предназначен для обмена информацией между микроконтроллером и внешними устройствами через специально выделенные линии RxD и TxD. Такая ор­га­ни­зация обмена, дополненная определенными схе­мо­тех­ни­чес­кими решениями, позволяет обеспечить передачу данных на зна­чи­тель­но большие расстояния, чем при обмене данными через па­раллель­ные порты. Широкие возможности данного устройства в составе микроконтроллера по выбору режима работы, формата данных, частоты передачи допускают возможность со­гласования его работы с различ­ными внешними устройствами, работающими с приме­не­нием того или иного протокола последовательного обмена.

Последовательный порт может использоваться в виде регистра сдвига для расширения ввода-вывода или в качестве универ­саль­но­го асинхронного приемника-передатчика с фиксированной или пе­ре­менной скоростью последовательного обмена и воз­можностью дуплексного включения, то есть через этот порт можно принимать и передавать данные одновременно. По­сле­довательный порт мо­жет принимать очередной байт, даже если уже принятый до этого байт не был прочитан из регистра при­ем­ника. Однако если до окон­чания приема находящийся в ре­гистре приемника байт не будет прочитан, принятый байт теряется.

Аппаратные средства последовательного порта позволяют также до­с­таточно просто обеспечить построение много­про­цес­сорной сис­те­мы, использующей для обмена информацией разделяемый моноканал. Для этого необходимо в режимах 2 или 3 работы последовательного порта бит SM2 регистра SCON каждого ведомого микроконтроллера установить в "1" и принять такой фор­мат данных, при котором адресная посылка имеет 9-й бит, равный 1, а посылка с дан­ными – равный 0. Тогда все ведомые МК воспримут адресную посылку от ведущего мик­ро­контроллера, но лишь МК, у которого адресная посылка совпала с его адресом, сбросит свой бит SM2 и станет способен реагировать на посылки с данными. После окончания сеанса обмена этот микроконтроллер должен вновь установить свой бит SM2 в "1".

Управление работой последовательного порта осуществляется программированием регистра SCON из блока регистров специальных функций. Бит удвоения скорости передачи SMOD является старшим битом регистра управления потреблением PCON. Управление его состоянием возможно лишь программной обработкой этого регистра в целом. Подробное описание управления работой последовательного интерфейса приведено в разделе 1.5.

Во всех режимах работы передача инициируется любой ко­ман­дой, которая использует специальный регистр SBUF в качестве регистра назначения.

Прием информации в режиме 0 инициируется одновременным выполнением условий REN=1 и RI=0, в остальных режимах – при­хо­дом старт-бита низкого уровня при REN=1.

Прием и выдача данных начинаются с младшего разряда.

Блок последовательного интерфейса устанавливает флаги за­про­сов прерываний TI (флаг прерывания передатчика) и RI (флаг прерывания приемника). Сброс этих флагов всегда должен осу­ществляться программно.