Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
затем младшие разряды D7 - D0 записываются в обычном порядке в регистр
TDBUF. При приеме 9-разрядного слова младшие биты D7 - D0 размещаются в
регистре RDBUF, старший бит D8 передается в разряд R8 одного из регистров
управления. Рассматриваемый формат представления кадра обычно
используется для организации протокола обмена верхнего уровня в локальных
сетях на основе нескольких МК. С этой же целью в модулях UART реализован
специальный режим ожидания с механизмом пробуждения (Wake-up).
На рис. 4.22 приведена структура такой локальной сети. Один из МК в этой
сети является ведущим, все остальные - ведомыми. В каждый момент времени
обмен возможен между ведущим и одним из ведомых, обмен между двумя
ведомыми не реализуется. Инициатором обмена всегда является только
ведущий. Обмен производится пакетами, каждый из которых включает не менее
трех 11-битовых кадров. Первый кадр определяет адрес ведомого МК, с
которым будет производиться обмен. Бит D8 этого кадра должен быть равен
"1". Следующие кадры используются для обмена данными с выбранным ведомым.
Э-й бит - бит паритета ___________Кадр 11 бит
Рис. 4.21. Формат 11-битового кадра обмена в асинхронном режиме
319
8-РАЗРЯДНЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ
Рис. 4.22. Структура локальной сети микроконтроллера
Бит D8 этих кадров должен быть установлен в "О". Последний кадр пакета
обмена должен содержать 11 нулевых битов. Так как подобная
последовательность не может быть сформирована в результате записи в
регистр буфера передатчика TDBUF нулевого слова (необходимо также
обнулить столовый бит), то для ее воспроизведения предусмотрена
специальная опция формирования сигнала "Break". В модулях SCI для ее
реализации необходимо установить бит SBK (Send Break) в одном из
регистров управления.
Обмен между ведущим и ведомым происходит в следующем порядке.
• В исходном состоянии приемники всех ведомых МК находятся в состоянии
ожидания. В этом состоянии прием байта данных осуществляется, но принятое
слово переписывается в буферный регистр RDBUF с одновременной установкой
в "1" флага завершения приема RI только в том случае, если бит D8 этого
слова равен "1". Остальные слова с признаком D8 = 0 игнорируются.
• Ведущий МК посылает всем ведомым одновременно первый кадр пакета
обмена. Разряды D7 - DO этого кадра содержат адрес ведомого, бит D8 равен
"1".
• Все ведомые МК принимают это 9-разрядное слово, и, поскольку разряд D8
кадра равен "1", приемник модуля UART каждого МК выходит из состояния
ожидания. Формируется запрос на прерывание. Подпрограмма обработки этого
прерывания сравнивает принятый адрес с собственным адресом в локальной
сети. Если адреса совпадают, т. е. ведущий будет производить обмен именно
с этим ведомым, то МК ожидает передачи от ведомого следующего кадра. Если
адреса не совпадают, то МК посредством специального бита управления
переводит приемник модуля UART снова в режим ожидания. Тогда все
следующие кадры пакета обмена этим МК восприняты не будут, поскольку они
содержат нулевой разряд D8.
• Ведущий МК передает ведомому необходимое число байтов, сопровождая
каждый из них признаком данных D8 = 0. При необходимости ведущий
принимает данные от ведомого. О завершении обмена ведущий информирует
ведомый посылкой сигнала "Break".
• Ведомый в ответ на сигнал "Break" переводит приемник модуля UART в
состояние ожидания. Локальная сеть приведена в исходное состояние и
готова к передаче нового пакета. Кроме рассмотренных режимов асинхронного
обмена, многие из модулей UART поддерживают режим синхронной
приемопередачи. Так, в МК MSC-51 контроллер последовательного интерфейса
реализует полудуплексный обмен в синхронном режиме, при котором импульсы
синхронизации выдаются на линию TxD, данные передаются или принимаются по
линии RxD (см. 4.2.7). Важно отметить, что при синхронном обмене модуль
UART МК MSC-51 может работать только в ведущем режиме, т. е. именно этот
модуль формирует импульсы синхронизации независимо от направления обмена.
Модуль SCI МК МС68НС705В16 (модуль типа UART) реализует симплексный
синхронный обмен, при котором возможно только одно направление передачи
данных: из МК к периферийной ИС.
Большинство МК фирмы "Motorola" имеют в своем составе контроллер
последовательного интерфейса SPI (Serial Peripheral Interface). Стандарт
SPI предложен фирмой "Motorola". Он предназначен для связи МК с
периферийными устройствами МП системы. Наиболее часто эти устройства
расположены на одной плате с МК, реже - это вынесенные пульты
Ведущий
320
СТРУКТУРА СОВРЕМЕННЫХ 8-РАЗРЯДНЫХ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ
Ведущий Рис. 4.23. Сопряжение МК
с переферийными ИС посредством интерфейса SPI
Ведомый 1
управления, индикаторные панели и т. п. В качестве периферийных устройств
могут использоваться как простейшие сдвиговые регистры, так ведомый 2
и сложные периферийные ИС
со встроенными контроллерами управления, такие как ЦАП, сигма-дельта АЦП
с цифровой фильтрацией, последовательные запоминающие устройства типа
