KL25-ch06(串行通信模块及第一个中断程序结构)讲解.ppt

* 第6章 串行通信模块及第一个中断程序结构 主要内容： 6.1 异步串行通信的通用基础知识 6.2 UART模块功能概述及编程结构 6.3 UART驱动构件封装 6.4 KL25的中断机制及UART接收中断程序实例 6.5 进一步讨论 6.6 本章小结 * 6.1 异步串行通信的通用基础知识 6.1.1 串行通信的基本概念 实现异步串行通信功能的模块在一部分MCU中被称为通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitters，UART），在另一些MCU中被称为串行通信接口（Serial Communication Interface，SCI）。 1.异步串行通信的格式 异步串行通信通常采用NRZ数据格式, 其英文译为“标准不归零传号/空号数据格式”,“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。“mark/space”即“传号/空号”分别是表示两种状态的物理名称，逻辑名称记为“1/0”。 下图给出了8位数据、无校验情况的传送格式 * 2.串行通信的波特率 串行通信的波特率单位是位/秒，记为bps。通常情况下，波特率的单位可以省略。通常使用的波特率有300、600、900、1200、1800、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200等 。 3.奇偶校验 字符奇偶校验检查（character parity checking）称为垂直冗余检查（ vertical redundancy checking，VRC），它是每个字符增加一个额外位使字符中“1”的个数为奇数或偶数。 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“1”的数目是奇数，校验位应为“0”。 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”。 4.串行通信的传输方式 1）单工（Simplex）：数据传送是单向的，一端为发送端，另一端为接收端。这种传输方式中，除了地线之外，只要一根数据线就可以了。有线广播就是单工的。 * 2）全双工（Full-duplex）：数据传送是双向的，且可以同时接收与发送数据。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，MCU的异步串行通信接口均是全双工的。 3）半双工（Half-duplex）：数据传送也是双向的，但是在这种传输方式中，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。 * 6.1.2 RS-232总线标准 MCU引脚输入/输出一般使用TTL（Transistor Transistor Logic）电平，即晶体管-晶体管逻辑电平，它适用于板内数据传输。为使信号传输得更远，美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制订了串行物理接口标准RS-232C，以下简称RS-232。 目前几乎所有计算机上的串行口都是9芯接口。 * 6.1.3 TTL电平到RS-232电平转换电路 具有串行通信接口的MCU，一般具有发送引脚(TxD)与接收引脚(RxD)，不同公司或不同系列的MCU，使用的引脚缩写名可能不一致，但含义相同。串行接口的外围硬件电路，主要目的是将MCU的发送引脚TxD与接收引脚RxD的TTL电平，通过RS-232电平转换芯片转换为RS-232电平。下图给出一个基本芯片MAX232引脚图及串行通信接口电平转换电路 * MAX232芯片进行电平转换基本原理是： 发送过程：MCU的TXD（TTL电平）经过MAX232的11脚(T1IN)送到MAX232内部，在内部TTL电平被“提升”为RS-232电平，通过14脚(T1OUT)发送出去。 接收过程：外部RS-232电平经过MAX232的13脚（R1IN）进入到MAX232的内部，在内部RS-232电平被“降低”为TTL电平时，经过12脚（R1OUT）送到MCU的RXD，进入MCU内部。 * 6.1.4 串行通信编程模型 从基本原理角度看，串行通信接口UART的主要功能是：接收时，把外部的单线输入的数据变成一个字节的并行数据送入MCU内部；发送时，把需要发送的一个字节的并行数据转换为单线输出。 * * 6.2 UART模块功能概述及编程结构 6.2.1 UART模块功能概述 1. 外部引脚 MKL25Z128VLK4芯片共有三个串口，分别标记为UART0、UART1、UART2。它们并不是固定在哪几个引脚上，而是通过可以引脚配置寄存器配置。见表6-3（p129) 2．基本结构与特点 KL25中共有3个UA