BugWorkShop - 甲蟲工作室: DIY - PIC：PIC18F4550 USART 電路功能介紹 (九十五)

2011年7月8日星期五

DIY - PIC：PIC18F4550 USART 電路功能介紹 (九十五)

DIY - PIC：PIC18F4550 USART 電路功能介紹 (九十五)：

Microchip PIC18F4550 內置一個增強型通用同步/異步收發器（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter ，USART ）模組是兩個串列 I/O 模組之一。（USART 也被稱為串列通信接口或SCI 。）可以將 USART 配置為能與 CRT 終端和個人電腦等外設通信的全雙工異步系統，也可以將它配置成能夠與 A/D 或 D/A 積體電路、串列 EEPROM 等外設通信的半雙工同步系統。

增強型 USART (EUSART) 模組實現了更多的功能，包括自動波特率檢測（Automatic Baud Rate Detection ，ABD ）和校准，以及在接收到“同步間隔”字元和發送 12 位元間隔字元時自動喚醒器件。這些功能使 EUSART 模組成為局域互連網路（Local Interconnect Network ，LIN ）總線系統非常理想的選擇。

▲ 18F4550 EUSAT (增強型通用同步/異步收發器)

EUSART 可配置為以下幾種工作模式：
• 帶有以下功能的全雙工異步模式：
     -接收到間隔字元自動喚醒
     -自動波特率校準
     -12 位元間隔字元發送
• 時鐘極性可選的半雙工同步主模式
• 時鐘極性可選的半雙工同步從模式

增強型USART 的引腳與PORTC 複用。為了將RC6/TX/CK 和RC7/RX/DT/SDO 配置為EUSART ：
• SPEN （RCSTA<7>）位必須置1 （= 1 ）
• TRISC<7>位必須置1 （= 1 ）
• TRISC<6>位必須置1 （= 1 ）。

增強型USART 模組的操作由以下3 個寄存器控制：
• 發送狀態和控制寄存器（TXSTA ）
• 接收狀態和控制寄存器（RCSTA ）
• 波特率控制寄存器（BAUDCON ）
注：EUSART 控制在需要時會自動將引腳從輸入重新配置為輸出。

▲ TXSTA ：發送狀態和控制寄存器

▲ RCSTA ：接收狀態和控制寄存器

▲ BAUDCON ：波特率控制寄存器

18F4550 的波特率發生器（BRG ）是一個專用的 8 位元或 16 位元發生器，支援 EUSART 的異步和同步模式。默認情況下，BRG 工作在 8 位元模式下。將 BRG16 位BAUDCON<3>）置 1 可選擇 16 位模式。

SPBRGH:SPBRG 寄存器對控制獨立運行計時器的周期。在異步模式下，BRGH （TXSTA<2>）位和 BRG16（BAUDCON<3>）位也控制波特率。在同步模式下，會忽略 BRGH 位。下表所示為不同 EUSART 模式的波特率計算公式，但僅適用於主模式（由內部產生時鐘信號）。

給定目標波特率和 FOSC 的情況下，可以使用下表中的公式計算 SPBRGH:SPBRG 寄存器的最近似整數值。從而確定波特率誤差。例表給出了一個計算示例。下表中給出了各種異步模式下典型的波特率和誤差值。

使用高波特率（BRGH = 1 ）或16 位 BRG 有利於減少波特率誤差，或者在快速振盪頻率條件下實現低波特率。向 SPBRGH:SPBRG 寄存器寫入新值會導致 BRG 定時器復位（或清零）。這可以確保 BRG 無需等待計時器溢出就可以輸出新的波特率。