基于EPA和PTS的8XC196MC/MD的串行通信

发布时间:2010-8-2 10:21    发布者:lavida
关键词: 8XC196MC , 8XC196MD , EPA , PTS , 串行通信
目前,在众多应用领域中,出现了许多所谓"智能仪表"和"智能仪器",这些系统大多是以单片机为核心的计算机应用系统。在众多的单片机中,Intel公司的8XC196MC/MD可谓其中的佼佼者。它是16位单片机中功能最强大的单片机之一,几乎可以胜任各种测控工作,尤其在电机控制中备受青睐。然而由于8X196MC/MD单片机没有提供硬件的通用异步收发器(UART),这给用惯了UART的用户带来了一些不便。但利用专门的PTS模式,不仅可以实现串行通信,而且操作更加灵活,效率更高,CPU的开销也更小;既可以实现异步(ASIO)功能,也可以实现同步(SSIO)功能;波特率由EPA建立,包括校验位和停止位在内,收发数据格式可达16位/字符。  

1 EPA和PTS概述

1.1 EPA及其工作原理

EPA(Event Processor Array,事件处理器阵列),类似于HSIO,用来处理与时间有关的输入和输出事件,但比其更灵活、更高效。在EPA中,主要提供两类模块--捕获/比较模块和独立的比较模块,用于实现捕获和比较两种功能。每个模块都与指定的一个输入/输出引脚相关联,支持其高速输入输出功能,所有模块都能产生中断。"捕获"用来捕获产生于引脚上的跳变事件,包括正跳变、负跳变和正负跳变,并记录这些事件发生的时刻;"比较"是和预定的时间作比较,时间一到即执行以下选定的输出功能:复位定时器,启动一次A/D转换,为波形发生器产生一个重装载触发信号,改变输出引脚状态等。  

1.2 PTS及其工作原理

PTS(Peripheral Transaction Server,外设事务服务器),是一种特殊的中断响应方式。与普通中断响应相比,PTS响应把同一个中断映射到相应的PTS通道。该通道产生一个PTS周期,它就像DMA周期那样插入到正常指令流中,不需要额外的软件开销,因此其CPU开销要比一般的中断响应少得多。PTS有一个PTS向量表,其排列次序和优先级顺序与普通中断向量相同,但去掉了NMI、非法操作码和软件陷阱3种中断。除了NMI之外,所有的PTS通道的优先级高于任何一个普通中断。每个PTS向量都指向一个PTS控制块(PTSCB),控制块说明了应执行的微代码。它必须驻留在内部RAM空间内,每个控制块包含8个字节,其首址应能被8除尽。

8XC196MC/MD有4种PTS工作方式,要实现串行通信需使用其SIO(串行输入/输出)方式。其中SIO有两种方式:ASIO(异步串行I/O)和SSIO(同步串行I/O)。要工作于某一方式必须建立相应的控制块(PTSCB)。与SIO方式相对应的控制块有两个,如图1所示。此处只对BAUD和SAMPTIME加以说明。  




BAUD(LO和HI):存放控制SIO运行波特率的16位数据。异步方式下,由下式计算:FXTAL/(4×波特率×EPA预置值)。其中:FXTAL为XTAL1脚的输入频率,单位为Hz。

SAMPTIME:只用于异步接收多数采样方式,用来指定采样时间间隔,由下式计算:FXTAL×Tsam/2-9。其中,Tsam为采样间隔时间(μs);FXTAL同上,但单位为MHz。  

2 利用EPA和PTS实现串行通信

2.1 基本思想  


利用EPA和PTS实现串行通信的基本思想是:首先,选择一个EPA捕获/比较模块作为串行通信的接收模块,选择一个独立比较模块(或选择一个捕获/比较模块而只利用其比较方式)作为串行通信的发送模块,构成串行通信的硬件端口。然后,对所选的EPA模块开辟相应的PTS通道,根据通信要求编写发送和接收PTS模块。EPA和PTS两者联合工作共同实现串行通信。  

2.2 应用实例及具体实现

下面以常用的异步串行通信方式为例介绍具体的实现原理和方法。本例用一个EPA捕获/比较模块CAPCOMP0产生移位时钟,P2.O作发送端(TXD),波特率为9 600 bps,8位数据位,无校验位,1位停止位,用定时器1作时基,16MHz晶振。由于篇幅所限,仅介绍异步串行发送。  

2.2.1 建立并定位控制块

要利用PTS实现串行通信,必须首先定义相应的控制块,并将其定位于能被8整除的首地址处;还要将控制块地址赋给PTS向量。具体实现代码如下:


   
2.2.2 发送初始化及PTS中断子程序

在发送时,要用到EPA中的一个比较模块,或者使用一个捕获/比较模块而使其工作于比较方式下,主要用作发送时产生移位时钟,以保证指定的位周期。其具体过程如下:首先,在指定的发送引脚上产生一个下降沿(为确保产生下降沿,应先对该引脚置1),并根据指定的波特率对EPA比较模块的时间寄存器(CAPCOMPx_TIME或COMPx_TIME)置值,以指定发送的位周期。然后,打开中断和PTS功能,启动数据发送过程;以后每隔一个位周期便会产生一个PTS周期,在每个PTS周期中,将DATA寄存器中的数据逐位移到指定的发送脚上,直到最后一位移出后,产生一次End_of_PTS中断,该帧数据发送完毕。每帧数据的位数在控制块的ptscount中指定。如果需要继续发送数据,就要在中断服务程序中对PTSCB、EPA时间寄存器和相应引脚重新初始化,再次启动发送过程。发送数据保存在transmit数组中,发送帧数,即数据个数由T_Count控制。具体实现代码如下:








   
2.2.3 在主程序中调用初始化子程序


   
结语  

该方法和实例已在实际应用中得到验证。实践证明其完全可以满足串行通信的需要,而且效率更高,更加灵活。
本文地址:https://www.eechina.com/thread-18402-1-1.html     【打印本页】

本站部分文章为转载或网友发布,目的在于传递和分享信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责;文章版权归原作者及原出处所有,如涉及作品内容、版权和其它问题,我们将根据著作权人的要求,第一时间更正或删除。
您需要登录后才可以发表评论 登录 | 立即注册

厂商推荐

相关视频

关于我们  -  服务条款  -  使用指南  -  站点地图  -  友情链接  -  联系我们
电子工程网 © 版权所有   京ICP备16069177号 | 京公网安备11010502021702
快速回复 返回顶部 返回列表