异步串行通信（SCI）.PPT

Communications 通信方式的几个要素 串行、并行（Serial/parallel） 同步、异步（Synchronous/asynchronous） 点对点、总线（Point-to-point/bus） 半双工、全双工（Half-duplex/full-duplex） 主从式、对等式（Master-slave/equal partners） 单端信号、差分信号（Single-ended/differential） Communications -characteristics 串行通信 数据按位传输 通信方只需要很少的连接 – resource/pin efficient 速度较慢，传输信息少 传输距离较远 并行通信 数据按字节/字传输 通信方需要多个连接信号-- difficult for PCB routing 传输速度快 传输距离较短 Communications -characteristics 同步通信 接收方可以得到发送方的通信时钟信号 传输速率高 异步通信 发送方和接收方使用独立的时钟来处理通信信号 通信双方约定通信速率 通信中需要约定起始/停止位或定义特殊的帧结构 传输速率较低 Communications -characteristics 点对点 通信线路上只有两个通信方 不需要寻址 总线 通信线路上有多个通信方 需要建立寻址机制 Communications -characteristics 半双工 不能同时进行发送和接收 一方发送时，其他通信方只能处于接收状态 需要额外的逻辑来控制发送和接收状态的切换 有发生冲突的危险 全双工 通信端可以同时进行发送和接收 需要两个独立的通信通道 使用简单，数据传输率高 Communications -characteristics 主从式 只有主端可以发起数据传输 从端等待主端的允许才能传输数据 对等式 任何节点可以发起数据传输 需要建立冲突检测和仲裁机制 Communications -characteristics 单端信号 信号幅度以地电平作为参考 通信双方必须建立共同的参考地电平 干扰造成的信号幅度变化可能导致错误解释 差分信号 每个信号使用两根线传输，信号的值由两个线上的电平的差值表示 通信方不需要共同的参考地 对干扰抑止能力强 传输速率高 微控制器常见的通信类型 10.2 同步串行外设接口SPI 本节提要 一、SPI概述 二、SPI模块功能 三、SPI模块引脚 四、SPI模块寄存器 五、SPI模块编程范例 本节提要 一、SPI概述 二、SPI模块功能 三、SPI模块引脚 四、SPI模块寄存器 五、SPI模块编程范例 SPI 特性 可设置主机模式 / 从机模式 可选择8位或16位数据宽度 可选择全双工模式 ( 一个)或单线双向模式 可灵活设置的时钟极性和相位 可选择从最高位或最低位开始传送 可编程的传送速率 可实现双缓存操作 与LCD驱动器, D/A 转换器, RTC,EEPROM等通信接口简单； SPI的数据流动 SPI工作原理 本节提要 一、SPI概述 二、SPI模块功能 三、SPI模块引脚 四、SPI模块寄存器 五、SPI模块编程范例 SPI 方框图 主机模式 控制整个数据传送 通过定义SS 选择通信从机 确定SCK 波特率，相位和极性 切换SCK 脉冲 驱动MOSI信号 采样MISO信号 通过写入SPIDR触发传输过程 从机模式 响应传输 仅当定义了相应的SS才被激活 利用事先定义的相位和极性检测SCK跳变沿 驱动MISO信号 采样MOSI信号 本节提要 一、SPI概述 二、SPI模块功能 三、SPI模块引脚 四、SPI模块寄存器 五、SPI模块编程范例 SPI 引脚1 —— 串行数据引脚 MOSI — Master Out/Slave In Pin MISO — Master In/Slave Out Pin SPI 引脚2 —— 串行时钟 SCK — Serial Clock Pin SPI 信号 – SCK极性 相位 SPI 信号 –SCK极性 相位(续) SPI 引脚3 —— 外设片选 SS — Slave Select Pin 本节提要 一、SPI概述 二、SPI模块功能 三、SPI模块引脚 四、SPI模块寄存器 五、SPI模块编程范例 SPI 寄存器 1/4 SPI 寄存器 2/4 SPI 寄存器 3/4 SPI 寄存器 4/4 本节提要 一、SPI概述 二、SPI模块功能 三、SPI模块引脚 四、SPI模块寄存器 五、SPI模块编程范例 SPI模块编程范例 SPI模块编程方法 SPI模块编程范例(续1) SPI模块编程范例(续2) //SPI发送一个字节的函数 //参数：se