SCI (Interfaz de Comunicación Serial) - MC9S08QE128
El módulo del SCI del MC9S08QE128, es una gran herramienta para la recepción / transmisión serial.
El Microcontrolador MC9S08QE128, tiene dos puertos seriales el SCI1 y el SCI2. En el desarrollo del tema se explicará solo el SCI1 ya que es el mas usado, si requiere información sobre el SCI2 dirigirse al manual del MC9S08QE128.
En esta sección veremos los modos de uso y como se deben configurar los registros para la recepción y envió en general.
Contenido
Características Generales del SCI
- Formato Full-duplex, estándar sin retorno a cero (NRZ).
- Doble buffer de transmisión y el recepción con habilitadores separados.
- Tasas de baudios programables (13-bits).
- Opera por Interrupciones o por encuesta las siguientes actividades:
- Transmisión registro de datos y registros completos.
- Recepción de registros de datos completos.
- Recepción de desbordamiento(carry) , error de paridad, error de framing y error de ruido.
- Recepción de inactividad.
- Pin receptor de flanco activo.
- Detección de banderas.
- Hardware de generación y comprobación de paridad.
- Programable a 8-bits o 9-bits de caracteres de longitud.
- Receptor de activación por línea libre o marca de dirección.
- Opcionales: Generación de salto de carácter de 13-bit / Detección de saltos de carácter de 11-bit.
- Transmisor de polaridad de salida seleccionable.
Estas características fueron extraídas del Capítulo 14 del Manual del MC9S08QE128 Reference Manual. Freescale
Inicializaciones Generales del SCI
A continuación se presenta unos ejemplos de como configurar el SCI para que transmita y reciba por encuesta e interrupciones
En Assembler
Configuración mas utilizada para transmitir y recibir por encuesta.
LDA #$00
STA SCI1BDH
LDA #$1A
STA SCI1BDL ;/*Baud Rate = 9600bps para un clock de 4MHZ*/
LDA #$00
STA SCI1C1 ;/*Transmisión y recepción normal de 8 bits sin paridad*/
LDA #$0C
STA SCI1C2 ;/*Habilita transmisor y receptor*/
Configuración mas utilizada para transmitir y recibir por interrupción del SCI
LDA #$00
STA SCI1BDH ;/* Tasa alta de transmisión deshabilitada (Baud high disabled)*/
LDA #$1A ;/* Pre-escaler ajustado: [SBR12:SBR0] = 4Mhz/(16*9600) =~ 26,04d= 1A (hex)*/
/* valor requerido para trabajar a 9600bps*/
STA SCI1BDL ;/*Baud Rate = 9600bps*/
LDA #$00
STA SCI1C1 ;/*Transmisión y recepción normal de 8 bits sin paridad*/
LDA #$2C
STA SCI1C2 ;/*Habilita transmisor y receptor*/
En Lenguaje C
Configuración mas utilizada para transmitir y recibir por encuesta
Configuración mas utilizada para transmitir y recibir por encuesta
// Inicializaciones para trabajar con SCI
SCI1BDH = 0x00;
SCI1BDL = 0x1A; /*Baud Rate = 9600bps*/
SCI1C1 = 0x00; /*Transmisión y recepción normal de 8 bits sin paridad*/
SCI1C2 = 0x0C; /*Habilita transmisor y receptor*/
Configuración mas utilizada para transmitir y recibir por interrucpcion del SCI
// Inicializaciones para trabajar con SCI
SCI1BDH = 0x00;
SCI1BDL = 0x1A; /*Baud Rate = 9600bps*/
SCI1C1 = 0x00; /*Transmisión y recepción normal de 8 bits sin paridad*/
SCI1C2 = 0x2C; /*Habilita transmisor y receptor, habilito recepción por interrupciones*/
Guía Rápida de los Módulos de Inicialización
Configuraciones de SCI para trabajar a diferentes velocidades
El puerto serial puede trabajar a la siguientes velocidades:
| Velocidad |
|---|
| 9600 baudios |
| 19200 baudios |
| 38400 baudios |
| 57600 baudios |
| 115200 baudios |
Para configurar el baudrate para la sincronización del modulo SCI se ha de configurar los registros [SBR12:SBR0] con el valor del prescaler deseado, para esto tomar en cuenta la fórmula
[SBR12:SBR0] =(hex) [VelocidadDeReloj/(16*BaudrateDeseado)]
Assembler
Se ha de pasar el valor del prescaler a los registros SCI1BDH (parte alta) SCI1BDL (Parte baja)
Ejemplo:
LDA #$00
STA SCI1BDH
LDA #$1A
STA SCI1BDL ;/*Baud Rate = 9600bps para un clock de 4MHZ*/
En Lenguaje C
Se asigna el valor del prescaler al registro SCI1BD Ejemplo:
SCI1BD=0x1A;
Registros SCI
Los Registros del SCI son de 8-bits. Cada registro tiene características para la configuración del puerto serial dependiendo de cómo se desea trabajar con él.
SCIxBDH y SCIxBDL
| 7 6 5 4 ¦ 3 2 1 0 |
| LBKDIE | RXEDGIE | ////// | SBR12 | SBR11 | SBR10 | SBR9 | SBR8 |
|---|
| 7 6 5 4 ¦ 3 2 1 0 |
| SBR7 | SBR6 | SBR5 | SBR4 | SBR3 | SBR2 | SBR1 | SBR0 |
|---|
Este par de registros son usados en la inicialización del puerto serial. Ellos controlan la escala de baudios a la cual se transmite y se recibe la información. Generalmente se configuran para 9600 Baudios
SCIxC1
| 7 6 5 4 ¦ 3 2 1 0 |
| LOOPS | SCISWAI | RSRC | M | WAKE | ILT | PE | PT |
|---|
Este registro es usado en la inicialización del puerto serial. Se utiliza para controlar varias caracterizas opcionales del sistema SCI. Generalmente se programa para la transmisión y recepción normal de 8 bits sin paridad
SCIxC2
| 7 6 5 4 ¦ 3 2 1 0 |
| TI E | TCIE | RIE | ILIE | TE | RE | RWU | SBK |
|---|
Este registro es usado en las inicializaciones para activar las interrupciones de transmisión y recepción. Cuando el bit 7 esta en 1 se activa la transmisión y cuando el bit 5 esta en 1 se activa la recepción.
SCIxS1
| 7 6 5 4 ¦ 3 2 1 0 |
| TDRE | TC | RDRF | IDKE | OR | NF | FE | PF |
|---|
Este registro contiene 8 banderas de estatus. El bit 7 contiene la bandera de estatus de transmisión, cuando se transmite dicha bandera se pone en 1. Cuando se recibe la bandera del bit 5 RDRF se pone en 1. Para limpiar las banderas hay que leer el registro SCI1S1 (Ej, Variable=SCI1S1 en C y LDA SCI1S1 en assembler)
SCIxS2
| 7 6 5 4 ¦ 3 2 1 0 |
| LBKDIF | RXEDGIF | /////// | RXINV | RWUID | BRK13 | LBKDE | RAF |
|---|
Configura las opciones de soporte LIN y supervisa la actividad del receptor.
SCIxC3
| 7 6 5 4 ¦ 3 2 1 0 |
| R8 | T8 | TXDIR | TXINV | ORIE | NEIE | FEIE | PEIE |
|---|
Es otro registro de control del SCI, que es poco usado, para mas información dirigirse al manual del MC9S08QE128
SCIxD
El registro SCIxD se utiliza para recibir o transmitir un dato por el puerto serial. Para más detalles ver la sección de Inicializaciones Generales del SCI de este mismo artículo.
| 7 6 5 4 ¦ 3 2 1 0 |
| R7/T7 | R6/T6 | R5/T5 | R4/T4 | R3/T3 | R2/T2 | R1/T1 | R0/T0 |
|---|
Escribe: Recepción (Rx) de dato; Escribe: Transmisión (Rx) de dato.
Serial por Interrupciones
Antes de usar transmisión y recepción por interrupción se debe de usar la inicialización adecuada
Transmisión
En Assembler
En assembler hay que definir el vector de interrupción de la siguiente manera
|
;**************************************************************
;* Interrupt Vectors *
;**************************************************************
ORG $FFDE ; Posición en memoria donde se encuentra el vector de interrupción
DC.W Transmite ; Rutina de Transmisión
|
Un ejemplo para transmitir por serial es el siguiente:
|
Transmite: bclr SCI1S1_TDRE, SCI1S1; salta si el registro SCI1S1_TDRE es distinto de cero
lda dato ;se carga a el acumulador el dato deseado
sta SCI1D ;se transmite el dato por el puerto serial
lda SCI1S1 ;se baja la bandera de transmisión para poder volverla usar
mov #$2C, SCI1C2 ; se modifica el registro SCI1C2 para que interrumpa el programa cuando se reciba un dato si se recibir
;otro dato por interrupción de lo contrario borrar esta línea de código
RTI
|
En Lenguaje C
Para transmitir por interrupción se tiene que usar el siguiente vector "void interrupt VectorNumber_Vsci1tx SCI_TX_ISR(void)". Este vector de interrupción se debe colocar después del main. Un ejemplo de como usar el vector es el siguiente.
void interrupt VectorNumber_Vsci1tx SCI_TX_ISR(void){
byte leer;
leer=SCI1S1; /*Baja la bandera de transmisión, por tal motivo para
volverlo a utilizar hay que ponerlo nuevamente en cero*/
SCI1D=dato; //en el registro SCI1D se guarda lo que se quiere enviar por serial,
//la variable dato se tiene
//que inicializar como una variable global
SCI1C2=0x2C; //esta línea de código es opcional, se escribe si se quiere que el programa
// reciba por interrupción
//en caso contrario borrarla.
}
Bajar las banderas cada vez que transmitan es sumamente importante. Si no lo hacen el programa no les volverá a transmitir. Para bajar la bandera solamente tienen que leer el registro SCI1S1
Recepción
En Assembler
En assembler hay que definir el vector de interrupción de recepción de la siguiente manera
;**************************************************************
;* Interrupt Vectors *
;**************************************************************
ORG $FFE0 ; espacio en memoria donde se encuentra la interrupción
DC.W Recibe ; Rutina de Recepción
Un ejemplo para recibir por serial es el siguiente
Recibe: bclr SCI1S1_RDRF,SCI1S1 ;pasa a la siguiente línea de código cuando el registro
; SCI1S1_RDRF es distinto de cero
lda SCI1D ;guarda en el acumulador el dato recibido por serial
sta dato ; se guarda el dato
lda SCI1S1 ; se baja la bandera de recepción
mov #$8C, SCI1C2 ; se modifica el registro SCI1C2 para entrar a un vector de
; transmisión si es necesario, de lo contrario
; borrar la línea de código
RTI
En Lenguaje C
Para recibir por interrupción se tiene que usar el siguiente vector "void interrupt VectorNumber_Vsci1rx SCI_RX_ISR(void)". Este vector de interrupción se debe de colocar después del main. Un ejemplo de como usar el vector es el siguiente.
//vector de interrupción por sci para recibir
void interrupt VectorNumber_Vsci1rx SCI_RX_ISR(void) {
byte leer;
byte dato; //se declaran las variables que recibe el dato que se escribe
leer = SCI1S1; //baja la bandera de recepción, por tal motivo para volverlo a utilizar hay que ponerlo nuevamente en cero
dato = SCI1D; //el registro SCI1D es donde se guarda el dato que se manda por puerto serial, dicho dato se le asigna a la variable dato
SCI1C2=0x8C; //esta línea de código es opcional, se escribe si se quiere que el programa transmita por interrupción
}
Bajar las banderas cada vez que reciban es sumamente importante. Si no lo hacen el programa no les volverá a recibir. Para bajar la bandera solamente tienen que leer el registro SCI1S1
Serial por Encuesta
Transmisión
Este programa se queda esperando hasta que transmita un dato, para luego salir del ciclo, enviar por el puerto el dato y finalmente limpiar la bandera, para volver a transmitir.
En Assembler
Esta es una sub-rutina para la cual se llama con la instrucción jsr Transmitir
Transmitir:
etiq: lda dato ; se coloca en el dato que se desea transmitir en el acumulador
sta SCI1D ; se coloca el dato en el registro de data del puerto para ser enviado
BRCLR SCI1S1_TDRE,SCI1S1,etiq ; Condición de salto que verifica si la
;el dato fue transmitido
lda SCI1S1 ; se aclara la bandera MUY IMPORTANTE
RTS ; se sale de la sub rutina y vuelve al PC+1 de donde fue llamada
En Lenguaje C
Se crea como una función, la cual se llama con Transmitir_dato(dato)
void Transmitir_dato(byte dato) // Se ejecuta la transmisión de dato por encuesta
{ byte bandera;
while (SCI1S1_TDRE == 0); // No finaliza ciclo hasta que esté libre el registro
// en el que se guardará el dato que se enviará
bandera= SCI1S1; // Aclara la bandera
SCI1D = dato; // Enviando dato
}
Recepción
Este programa se queda esperando hasta que reciba un dato, para luego salir del ciclo, enviar el dato por el puerto y finalmente limpiar las banderas, para volver a recibir.
En Assembler
Esta es una sub-rutina para la cual se llama con la instrucción jsr recepcion
recepcion:
etiq: BRCLR SCI1S1_RDRF,SCI1S1,etiq; Condición de salto que verifica si la el dato fue recibido
bclr SCI1S1_RDRF,SCI1S1 ; se aclara la bandera para decir que ya se recibió el dato
lda SCI1D ;se coloca el dato del registro de data del puerto que fue recibida en el acumulador
sta dato ; se coloca el valor del acumulador en la variable dato
lda SCI1S1; se aclara la bandera MUY IMPORTANTE
RTS; se sale de la sub rutina y vuelve al PC+1 de donde fue llamada
En Lenguaje C
Se crea como una función, la cual se llama con Recibir_dato()
byte Recibir_dato(void) //Se ejecuta la recepción de dato por encuesta
{ byte dato_R;
byte bandera;
while (SCI1S1_RDRF == 0); // No finaliza ciclo hasta que esté listo el dato
bandera= SCI1S1; // Aclara la bandera
dato_R = SCI1D; // Se Salva el dato
return dato_R; // Retorna dato
}
Hay que aclarar las banderas cada vez que se termine de transmitir o recibir dependiendo de cual sea el caso, es sumamente importante. Si no se hace puede que el programa genere algún tipo de error. Para bajar la bandera solamente tienen que leer el registro SCI1S1.
Referencias
Ángel Diaz y Rhayza Rodríguez
