第11章 MC9S12XS系列串行通信接口模块及其应用实例
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基于MC9S12XS128多功能串口显示屏【摘要】设计了一种基于MC9S12XS128多功能串口显示屏,除了完成基本的静态显示、左移、右移、上滚动、下滚动,另外添加百叶窗,打字机等特效,同时能调整移动的速率,此外独立开发基于VB的上位机。
【关键词】MC9S12XS128;串口;上位机;特效引言随着经济的发展与科技水平的提高,各行业逐步实现自动化,其中led电子显示屏因其亮度高,工作稳定,功耗低,寿命长等优点在信息显示领域得到了广泛的应用。
通过参阅相关的设计文档和多次仿真及实物调试,最终设计出了多功能串口显示屏。
1.系统硬件设计本系统的硬件设计由显示控制模块、存储模块、无线通信模块和显示模块四部分组成。
其总体硬件设计框图如图1所示。
图1 系统总体硬件结构图1.1 显示控制模块显示控制模块包含主控模块、显示屏行驱动和列驱动。
主控模块采用MC9S12XS128核心板。
其内部总线频率最高为40M,拥有128K的FLASH,8K的RAM,同时它具有I/O、SPI、SCI、ECT、A/D、CAN 和PWM等常见的接口模块,在汽车电子领域得到广泛的应用。
显示屏行驱动由74HC154译码器构成。
要想实现逐行控制,需要译码电路。
实际上不存在5-32线译码器。
通过两片74HC154级联实现所需的效果,再将单片机的PTP0-PTP3分别接到译码器74HC154的输入端,通过给不同的值就能依次选通不同的输出端,从而得到相应的行码。
列驱动由74HC595移位寄存器组成。
考虑到S12单片机IO口数量有限,要选通64列,显然不够,故通过8个8位74HC595级联,对应的输出端接到点阵的64列。
本设计利用其串入并出的功能。
SH_CP(11脚)用于输入移位时钟脉冲,在上升沿时,移位寄存器数据移位。
DS(QS)(14脚)用于串行数据输入引脚,串行时钟由SH_CP引脚提供。
for循环通过8次移位即可完成1字节数据传送。
ST_CP(12脚)提供锁存时钟,在上升沿时移位寄存器的数据被传入存储寄存器。
串行通信分为同步通信和异步通信。
串行通信接口都具有发送引脚TXD和接收引脚RXD,它们是TTL平电。
如果要利用这两个引脚与外界实行异步通信,必须将TTL电平转化为RS-232电平。
SCI是一种全双工异步串行通信接口,主要用于MCU与其他计算机或设备之间的通信,几个独立的MCU也能通过SCI实现串行通信,形成网络。
从编程角度看,先设定好波特率,通信格式,是否校验,是否允许中断等。
接着发送数据时,先检查相应的标志位是否允许发送数据,如果可以,则把数据放入SCI数据寄存器即可,剩下的工作芯片自动完成:将数据从SCI数据寄存器送到发送移位寄存器,硬件驱动将发送移位寄存器里的数据按规定发送到发送引脚TXD,供对方接收。
接收时,数据逐位从接收引脚RXD进入到接收移位寄存器,当收到一个完整字节时,芯片会自动将数据送到SCI数据寄存器,并置相应的标志位,我们就可以根据标志位的情况来读取数据了。
SCIBDH:TNP[1:0]:发送窄脉冲位。
此位的设定与SCI传送的脉冲对应关系如下表:SCIBDL:SBR[12:0]:波特率设定位当IREN=0时,SCI波特率=SCI总线时钟/(16*SBR[12:0])当IREN=1时,SCI波特率=SCI总线时钟/(32*SBR[12:1])SCICR1:控制寄存器1(当AMAP=0时有效)LOOPS:循环模式选择位。
LOOPS=0时,为正常模式。
LOOPS=1时,为自发自收模式,在此模式下,RXD引脚与SCI内部断开,内部发送数据直接作为接收的输入,用于测试。
接收器的输入由RSRC位决定。
SCISWAI:当SCISWAI=0时,SCI可以在等待模式下工作。
当SCISWAI=1时,SCI不可以在等待模式下工作。
RSRC:当LOOPS=1时,RSRC位决定接收移位寄存器接收数据的来源。
RSRC=1,RXD引脚与SCI模块断开,SCI用TXD引脚来发送及接收。
RSRC=0时,发送器的输出作为接收器的输入。
第9章_MC9S12XS128定时器模块及其应用实例- 人文社科《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》合肥工业高校吴晔,张阳,滕勤第9章MC9S12XS128定时器模块及其应用实例本章内容9.1 TIM模块概述9.2 TIM模块结构和工作原理9.3 TIM模块的自由运行计数器和定时器基本寄存器及设置9.4 TIM模块的输入捕获功能及寄存器设置9.5 TIM模块的输出比较功能及寄存器设置9.6 TIM模块的脉冲累加器功能及寄存器设置9.7 TIM模块应用实例第9章MC9S12XS128定时器模块及其应用实例9.1 TIM模块概述定时器/计数器的特点:(1)可以有多种工作方式——定时方式或计数方式等。
(2)计数器的模值可变——计数的最大值有肯定的限制,取决于计数器的位数。
计数的最大值限制了定时的最大值。
(3)可以依据规定的定时或计数值,当定时时间到或到达计数终点时,发出中断恳求信号,以便实现定时或计数掌握。
定时器——计数脉冲来自于系统工作时钟或经过分频后的系统时钟,即驱动脉冲为内部时钟信号;计数器——计数脉冲来自于芯片外部引脚,即驱动脉冲为外部时钟信号。
第9章MC9S12XS128定时器模块及其应用实例9.1 TIM模块概述嵌入式系统中定时器/计数器模块的作用:【产生波形输出】从MCU 的I/O引脚向外输出一系列符合肯定时序规范的周期信号。
【测量输入波形】从MCU的I/O引脚上检测外部输入的一系列周期信号的脉宽、周期或频率。
【统计脉冲或边沿个数】对端口引脚输入的、由外部大事产生的触发信号进行计数。
【作为定时基准】产生内部定时,例如用于定时采样等。
MC9S12XS128定时器模块称为TIM(Timer Module)。
第9章MC9S12XS128定时器模块及其应用实例本节内容9.2 TIM模块结构和工作原理9.2.1 TIM模块结构9.2.2 TIM模块工作原理9.2.3 TIM模块寄存器9.2.4 TIM模块中断系统第9章MC9S12XS128定时器模块及其应用实例9.2 TIM模块结构和工作原理9.2.1 TIM模块结构【TIM组成】1个16位自由运行计数器8个16位输入捕获/输出比较通道1个16位脉冲累加器【特点】模块时钟输入具有7位预分频器8个输入捕获通道带有边沿检测器8个输出比较通道的输出极性可选择16位脉冲累加器带有边沿检测器第9章MC9S12XS128定时器模块及其应用实例9.2 TIM模块结构和工作原理9.2.2 TIM模块工作原理【工作模式】停止(STOP)模式冻结(Freeze)模式等待(Wait)模式正常(Normal)模式【定时器模块框图】第9章MC9S12XS128定时器模块及其应用实例9.2 TIM模块结构和工作原理9.2.2 TIM模块工作原理【具体功能框图】第9章MC9S12XS128定时器模块及其应用实例9.2 TIM模块结构和工作原理9.2.2 TIM 模块工作原理【自由运行计数器】TIM的核心——16位自由运行计数器,也称为自由运行主定时器。