本應用筆記介紹如何配置高速微控制器或超高速閃存微控制器的UART，以便與支持SCI的設備通信。它首先簡要討論了SCI和UART模塊之間的差異，并以一個實際示例結束，說明如何配置基于8051的達拉斯半導體微控制器UART以與SCI模塊通信。

介紹

串行通信接口 （SCI） 是一種高速串行 I/O 端口，允許設備之間的同步或異步通信。它允許微控制器連接到各種類似功能的外設，以及標準RS-232接口。SCI 的確切實現因設備制造商而異;許多器件都支持異步模式下的全雙工通信、奇偶校驗、錯誤檢測以及 <> 到 <> 位的可編程字符長度等功能。

所有基于 8051 的達拉斯半導體微控制器都能夠與支持 SCI 的設備進行通信，即使 SCI 功能未明確列在微控制器的功能列表中。我們所有的微控制器都包含一到三個8051型UART，可以配置為在大多數常見的SCI模式下運行。

本應用筆記介紹如何配置高速微控制器或超高速閃存微控制器的UART，以便與支持SCI的器件通信。它首先簡要討論了SCI和UART模塊之間的差異，并以一個實際示例結束，說明如何配置基于8051的達拉斯半導體微控制器UART以與SCI模塊通信。提供了一個代碼示例，演示如何初始化微控制器并執行簡單的測試以確保設備正確通信。

SCI的特點

如上所述，SCI是一種高速串行接口。它與基于達拉斯半導體8051的微控制器上的8051式UART有許多相似之處。以下是 UART 中的 SCI 功能及其對應項的列表。用戶應注意，并非所有 SCI 模塊都支持列出的所有功能，因此用戶應仔細閱讀支持 SCI 的器件的數據手冊，以了解其使用方式。

例

大多數 SCI 模塊都支持異步通信格式，其中許多是獨占的。此處的示例演示如何將基于 Dallas Semiconductor 8051 的微控制器配置為與支持 SCI 的設備進行異步通信。在這種情況下，我們將微控制器配置為與配置了以下特征的目標 SCI 通信：

10位異步模式;1 個啟動，8 個數據，1 個停止位

波特率：19200 bps

為了與此設備通信，我們將做出以下決定來設置達拉斯半導體微控制器：

使用串行端口 0 進行通信

外部時鐘源為 22.1184MHz

串口將配置為10位異步模式;1 個啟動，8 個數據，1 個停止位（這是串口模式 1。

波特率發生器時鐘源將是自動重新加載模式下的定時器1（定時器模式2）。

由于所有基于 Dallas Semiconductor 8051 的微控制器定時器默認為原始的 12 分頻工作模式，因此此示例的優點是適用于所有達拉斯半導體器件，無論內核的時鐘除數如何。這是因為DS5000FP （被12分頻）、DS80C320 （被四分頻）和DS89C450 （被1分頻）都使用相同的串行端口時序，如果未選擇定時器的更高速度選項。 有關UART操作的詳細信息，請參閱相應用戶指南的串行I/O部分。

由于SCI決定了數據的格式，因此接下來必須將達拉斯半導體微控制器初始化為正確的波特率。8位自動重載模式（定時器模式2）通過由外部時鐘源驅動的用戶可選定時器溢出產生波特率。這為設計增加了相當大的靈活性并簡化了開發，因為波特率可以在軟件中輕松選擇，允許來自同一時鐘源的多個波特率。確定波特率的公式如下所示：

其中osc_frequency是外部時鐘源的頻率，單位為MHz，TH1是放置在定時器8 MSB SFR中的1位重載值，SMOD_0（PCON.7）是串行端口0倍增器使能位。或者，如果波特率和振蕩器頻率已知，則可以使用以下公式求解8位重載數TH1的值：

假設外部時鐘源為22.1184MHz，TH1值為FDh將產生19200的目標波特率，并清除倍頻位。有關波特率選擇的更多信息，請參閱相應用戶指南的串行 I/O 部分。

以下簡短的匯編代碼示例演示如何初始化串行端口 0 以與配置為 10 位異步模式的 SCI 模塊通信，速率為 19200 bps。成功操作后，它將回顯任何收到的字符。可以輕松刪除此功能，使其成為任何用戶所需的 SCI 通信應用程序的通用 shell。

;SCI emulation example
; Simple transmit test to demonstrate how to configure 8051 UART to
; emulate an SCI module. Test code embedded in this example echoes back
; received characters.

org 0h            ;Reset vector.
ljmp start

org 23h           ;Serial port 0 vector.
ljmp SP0_ISR


org 100h          ;Start of code.
start:            ;Initialize Serial Port 0 for mode 1, 19200 baud
MOV TMOD,  #020h  ;Set timer 1 for mode 2 (8-bit auto reload)
MOV SCON0, #050h  ;SP0  10-bit asynchronous mode with receive enabled

;Now select the reload value based on baud rate and xtal frequency.
MOV TH1,   #0FDh ;19200 baud at 22.11 MHz
;MOV TH1,   #0FDh ;9600 baud at 11.059 MHz
;MOV TH1,   #0FAh ;9600 baud at 22.11  MHz

SETB TR1          ;Serial port is initialized, now start timer

;Enable Interrupts
MOV IE, #90h      ;This example supports interrupt-driven communications, so
                  ; enable global and serial port 0 interrupts.


;Test code in receive interrupt routine echoes back any received characters
; when combined with the loop here.
loop: sjmp loop


SP0_ISR:          ;Serial port 0 Interrupt Service Routine
jb  RI0, RIO_INT  ;Determine if receiver/transmitter was cause of interrupt.

TIO_INT:          ;Interrupt was caused by transmission.
;
;                  Placeholder for transmitter routine
;
CLR TI0
RETI

RIO_INT:          ;Interrupt was caused by reception
;
;                  Placeholder for receiver routine
;

MOV A, SBUF0      ;Test code that echoes back received character
MOV SBUF0, A      ; Remove for real code.

CLR RI0
RETI

總結

達拉斯半導體基于8051的微控制器中的UART可以很容易地配置為與許多設備中的SCI模塊接口。這種流行的串行接口可以在多種模式下工作，但最常見的是RS-10通信中使用的11/232位異步模式。允許達拉斯半導體微控制器連接到SCI模塊可提高整體系統的靈活性，因為它們可以連接到更廣泛的嵌入式系統。

雖然此示例側重于異步工作模式，但達拉斯半導體微控制器也可以配置為與在同步模式下運行的 SCI 接口。SCI 模塊與 8051 UART 的相似性使得該接口能夠以最小的努力完成。有關同步模式（串行端口模式 0）的詳細信息，請參閱相應用戶指南的串行 I/O 部分。

審核編輯：郭婷