[ZigBee] 7、ZigBee之UART剖析(ONLY串口发送)

时间:2021-11-28 21:58:10

综述:USART0和USART1是串行通信接口,它们能够分别运行于异步UART模式或者同步SPI 模式。两个USART具有同样的功能,可以设置在单独的I/O 引脚。

1、UART 模式

  UART 模式提供异步串行接口。在UART 模式中,接口使用2 线或者含有引脚RXD、TXD、可选RTS 和CTS 的4 线。

  UART 模式的操作具有下列特点:

● 8 位或者9 位负载数据
● 奇校验、偶校验或者无奇偶校验
● 配置起始位和停止位电平
● 配置LSB 或者MSB 首先传送
● 独立收发中断
● 独立收发DMA 触发
● 奇偶校验和帧校验出错状态

  UART 模式提供全双工传送,接收器中的位同步不影响发送功能。传送一个UART 字节包含1 个起始位、8个数据位、1 个作为可选项的第9 位数据或者奇偶校验位再加上1 个或2 个停止位。注意,虽然真实的数据包含8 位或者9 位,但是,数据传送只涉及一个字节。

  UART操作由USART控制寄存器UxUCR和状态寄存器UxCSR来控制。这里的x 是USART的编号,其数值为0 或者1。

  当UxCSR.MODE 设置为1 时,就选择了UART 模式。

1.1、UART 发送

  当USART 收/发数据缓冲器、寄存器UxBUF 写入数据时,该字节发送到输出引脚TXDx。UxBUF 寄存器是双缓冲的。

  当字节传送开始时, UxCSR.ACTIVE 位变为高电平,而当字节传送结束时为低。当传送结束时,UxCSR.TX_BYTE 位设置为1。当USART 收/发数据缓冲寄存器就绪,准备接收新的发送数据时,就产生了一个中断请求。该中断在传送开始之后立刻发生,因此,当字节正在发送时,新的字节能够装入数据缓冲器。

1.2、UART 接收

  当1 写入UxCSR.RE 位时,在UART 上数据接收就开始了。然后UART 会在输入引脚RXDx 中寻找有效起始位,并且设置UxCSR.ACTIVE 位为1。当检测出有效起始位时,收到的字节就传入到接收寄存器,UxCSR.RX_BYTE 位设置为1。该操作完成时,产生接收中断。同时UxCSR.ACTIVE 变为低电平。

  通过寄存器UxBUF 提供收到的数据字节。当UxBUF 读出时,UxCSR.RX_BYTE 位由硬件清0。

    注意:当应用程序读UxDBUF,很重要的一点是不清除UxCSR.RX_BYTE。

1.3、UART 硬件流控制

  当UxUCR.FLOW 位设置为1,硬件流控制使能。然后,当接收寄存器为空而且接收使能时,RTS 输出变低。在CTS 输入变低之前,不会发生字节传送。

1.4、UART 特征格式

  如果寄存器UxUCR 中的BIT9 和奇偶校验位设置为1,那么奇偶校验产生而且检测使能。奇偶校验计算出来,作为第9 位来传送。在接收期间,奇偶校验位计算出来而且与收到的第9 位进行比较。如果奇偶校验出错,则UxCSR.ERR 位设置为高电平。当读取UxCSR 时,UxC-SR.ERR 位清除。

  要传送的停止位的数量设置为1 或者2,这取决于寄存器位UxUCR. SPB。接收器总是要核对一个停止位。如果在接收期间收到的第一个停止位不是期望的停止位电平,就通过设置寄存器位UxCSR.FE 为高电平,发出帧出错信号。当读取UxCSR 时,UxCSR.FE 位清除,当UxCSR.SPB 设置为1 时,接收器将核对两个停止位。

  注意:当检测到第一个停止位正确时,将设置RX 中断。如果第二个停止位不正确,设置帧误码时将有一个延迟。这个延迟与波特率有关(位持续时间)。

2、SPI 模式

  本节描述了同步通信的SPI 模式。在SPI 模式中,USART 通过3 线接口或者4 线接口与外部系统通信。接口包含引脚MOSI、MISO、SCK 和SS_N。参见GPIO节中有关如何将USART 引脚指派到I/O 引脚的描述。

  SPI 模式包含下列特征: