華大電子MCU CIU32M010、CIU32M030通用異步收發(fā)器

沈陽(yáng)芯碩科技術(shù)有限公司（Shenyang IC Information Technologies Co.,Ltd.）成立于2020年，公司總部位于沈陽(yáng)。隨著公司業(yè)務(wù)的擴(kuò)大，在深圳，廣州，寧波，青島等均設(shè)有銷售分支，團(tuán)隊(duì)成立至今一直致力于集成電路產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣。 公司集銷售，技術(shù)服務(wù)，技術(shù)開發(fā)于一體，為客戶提供全面解決方案與技術(shù)服務(wù)。目前，公司涉足的主要領(lǐng)域包括消防，家電，汽車電子，電力系統(tǒng)，儀器儀表等。

1. 通用異步收發(fā)器（UARTx）

1.1. 模塊介紹

CIU32M010、CIU32M030 集成的通用異步收發(fā)器(UART)提供了一種靈活的方法與使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NRZ 異步串行數(shù)據(jù)格式的外部設(shè)備之間進(jìn)行全雙工數(shù)據(jù)交換。

1.2. 功能特點(diǎn)

? 支持 8bit 數(shù)據(jù)和 9bit 數(shù)據(jù)模式

? 支持 18bit 波特率寄存器靈活配置

? 支持全雙工異步通信、單工發(fā)送、單工接收、單線通信模式

? 支持硬件奇偶校驗(yàn)可選

? 具有 4 幀數(shù)據(jù)的接收緩存，1 幀數(shù)據(jù)的發(fā)送緩沖

? 硬件檢測(cè)接收超時(shí)，超時(shí)長(zhǎng)度可以配置，配置范圍：1~16384 比特率時(shí)間

? 支持幀出錯(cuò)檢測(cè)

? 可選 STOP 位為 1 位或 2 位

1.3. 功能說(shuō)明

1.3.1. 波特率生成功能

波特率計(jì)算公式 = SYSCLK/(UART_BAUD+1) （UART_BAUD>=6）

UART 模塊的工作時(shí)鐘為系統(tǒng)時(shí)鐘，因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘頻率以及需要的波特率計(jì)算 UART_BAUD 的配置值。一旦系統(tǒng)時(shí)鐘頻率改變，應(yīng)當(dāng)相應(yīng)修改波特率配置。

1.3.2. UART 發(fā)送器

發(fā)送器可發(fā)送 8/9bit 數(shù)據(jù)，由寄存器 UART_CON 中的 BIT9_EN 位的配置值決定。軟件向寄存器

UART_DATA 寫入數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送器將通過 IO 管腳 UART_TX 發(fā)送數(shù)據(jù)幀，UART_TX 的極性可以通過寄存

器 UART_CON 中的 TX_INV 位來(lái)配置。

發(fā)送數(shù)據(jù)流程：發(fā)射器輸出管腳（UART_TX）閑置狀態(tài)時(shí)，默認(rèn)為高電平。模塊使能后，軟件向寄存

器 UART_DATA 寫入要發(fā)送的數(shù)據(jù)啟動(dòng)發(fā)送。發(fā)送器有一幀的發(fā)送緩沖，寄存器 UART_STA 中

TX_BUF_EMPTY 為高電平時(shí)，軟件可向寄存器 UART_DATA 再寫入一幀數(shù)據(jù)，它將被存入發(fā)送緩沖區(qū)，

TX_BUF_EMPTY 會(huì)變零，在當(dāng)前幀發(fā)送完成時(shí)，會(huì)接著發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)發(fā)送完成且緩沖區(qū)為空時(shí)，寄存器 UART_STA 中 TC_PEND 位置 1，此時(shí)如果寄存器 UART_CON

中 TCIE 位使能，則產(chǎn)生中斷。

發(fā)送器發(fā)送序列：起始位->數(shù)據(jù)位(LSB)->停止位

1.3.3. UART 接收器

接收器可接收 8/9bit 數(shù)據(jù)，由寄存器 UART_CON 中的 BIT9_EN 位的配置值決定。

數(shù)據(jù)字符由邏輯 0 的起始位、8/9bit 數(shù)據(jù)位，奇偶校驗(yàn)位和邏輯 1 的停止位組成。

接收器有 4 個(gè) 8/9bit 的數(shù)據(jù)緩沖。在緩沖區(qū)接收到 4 個(gè)數(shù)據(jù)之后，且又有一幀數(shù)據(jù)接收完成時(shí)，寄存器 UART_STA 中 RX_BUF_OV 會(huì)置 1，新的數(shù)據(jù)將不會(huì)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，即新數(shù)據(jù)丟失。 在接收一個(gè)數(shù)據(jù)幀的過程中可使能奇偶錯(cuò)誤檢測(cè)、幀錯(cuò)誤檢測(cè)和超時(shí)檢測(cè)，通過配置寄存器 UART_CON 打開相應(yīng)的錯(cuò)誤檢測(cè)使能位和相應(yīng)的錯(cuò)誤中斷使能位。

幀錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制是指在 stop 位檢測(cè)到 IO 引腳 UART_RX 是低電平時(shí),為幀錯(cuò)誤。

超時(shí)檢測(cè)機(jī)制是指在接收到 1byte 之后，檢測(cè)是否超過了設(shè)置的時(shí)間，如果沒有則繼續(xù)接收數(shù)據(jù)，超時(shí)時(shí)間可以通過寄存器 UART_CON 中 TO_BIT_LEN 進(jìn)行配置。接收緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)，即寄存器 UART_STA 中的 RX_BUF_NOT_EMPTY=1 時(shí)，軟件可以通過讀

UART_DATA 寄存器的方式來(lái)獲取收到的數(shù)據(jù)。

1.4 模塊框圖與接口時(shí)序

1.4.1. UART 模塊架構(gòu)圖

 

圖 1-1 UART 模塊架構(gòu)圖

1.4.2. UART 協(xié)議圖

UART 數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)格式如下所示，其中數(shù)據(jù)位可選擇 8bit 或 9bit，需要注意的是，選擇 9bit 數(shù)據(jù)時(shí)，就不可以使能奇偶校驗(yàn)位。相反，使能奇偶校驗(yàn)位時(shí)，不能選擇 9bit 數(shù)據(jù)。

 

圖 1-2 UART 時(shí)序圖

1.5 時(shí)鐘與復(fù)位

1.5.1. 時(shí)鐘介紹

該模塊時(shí)鐘來(lái)源于系統(tǒng)時(shí)鐘，可通過配置系統(tǒng)寄存中 CLKCON2 來(lái)使能時(shí)鐘。

1.5.2. 復(fù)位介紹

該模塊的復(fù)位源有兩個(gè)，分別是系統(tǒng)復(fù)位和軟件復(fù)位，軟件復(fù)位可通過配置系統(tǒng)寄存器觸發(fā)。

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