5. Синхронный последовательный интерфейс csi10,сsi11

Максимальная скорость передачи данных через синхронный интерфейс достигает 5 Мбит/сек. Микроконтроллер может быть как ведомым так и ведущим устройством. Данные могут передаваться как старшими так и младшими битами вперед. Микроконтроллер снабжен двумя каналами синхронного последовательного интерфейса CSI10 и CSI11. В дальнейшем будет применятся обозначение CSI1n, где n принимает значения 0 и 1.

Структурная схема интерфейсов приведена на рисунке 36.

Рисунок 36 – Структурная схема интерфейсов CSI1n.

Мультиплексор MUX позволяет выбрать одну из 8 тактовых частот работы интерфейса. 7 тактовых частот являются производными от тактовой частоты микроконтроллера. Также в качестве тактовой частоты можно использовать инверсный вход микроконтроллера SCK1n.

Контроллер тактовой частоты управляет подачей тактовой частоты на сдвигающий регистр SIО1n. Также управляет выдачей тактовой частоты на вывод SCK0n в случае использования внутренней тактовой частоты.

Буферный регистр SOTB1n предназначен для хранения данных в режиме обычной передачи.

Сдвигающий регистр SIO1n преобразует данные, хранящиеся в параллельном коде в последовательный код. Этот регистр используются как передатчиком так и приемником. Передача может вестись как младшими так и старшими битами вперед.

В интерфейс CSI11 добавлен ещё один управляющий сигнал – инверсный вход SSI11.

1. Регистры интерфейсов CSI10, CSI11.

SOTB1n - Регистр буфера передачи. Этот регистр содержит данные для передачи.

Приём/передача данных, записанных в этот регистр начинается если установлены биты 7 (CSIE1n) и 6 (TRMD1n) регистра операционного режима интерфейса CSIM1n.

Данные, записанные в регистр SOTB1n преобразуются из параллельного кода в последовательный, посредствам сдвигового регистра и формируются на выходе последовательного интерфейса SO1n.

Регистр может быть как записан, так и считан командой передачи одного байта. Сигнал сброса обнуляет этот регистр.

К регистру SOTB1n нет доступа, пока установлен бит CSOT1n (передача данных ещё не завершена). Сигнал SSI11 может использоваться, если устройство является ведомым.

SIO1n - Сдвиговый регистр последовательного интерфейса. Этот регистр преобразует данные из параллельного кода в последовательный.

Регистр может быть считан байтом. Приём данных с регистра начинается, если сброшен бит 6 (TRMD1n) регистра операционного режима интерфейса CSIM1n.

Данные в регистр SIO1n читаются с вывода SI1n контроллера. Сигнал сброса обнуляет этот регистр.

К регистру нет доступа, если установлен бит CSOT1n (передача данных ещё не завершена).

CSIM1n – Регистр операционного режима интерфейса. Этот регистр используется для выбора режима работы интерфейса или для отключения интерфейса.

Регистр может быть установлен побитно, либо записью в него байта. Однако бит 0 CSOT11 доступен только для чтения.

Сигнал сброса обнуляет этот регистр. Адрес-вектор регистра CSIM10 – 0xFF80, а регистра CSIM11 - 0xFF88. Формат регистров различается лишь добавлением бита 5 (SSE11) в регистр CSIM11.

Формат регистров представлен на рисунке 37, а назначение битов приведено в таблице 14.

Рисунок 37 – формат регистра CSIM1n

Таблица 14 – Описание битов регистров CSIM1n

Бит	Описание	1	0
CSIE1n	Включение/выключение интерфейсов	Интерфейс активен.	Отключение интерфейса и асинхронный сброс внутренней схемы
TRMD1n	Управление режимом приём/передача	Режим приём/передача	Режим приёма (передатчик отключен)
SSE11	Использование вывода SSI11	Вывод используется	Вывод не используется
DIR1n	Выбор направления передачи	Передача младшими битами вперед	Передача старшими битами вперед
CSOT1n	Флаг статуса обмена данными	Обмен данными ещё не завершён	Обмен данными завершён

Примечания:

Бит 0 (CSOT11) регистра CSIM1n и сдвиговый регистр SIO1n сброшены.

Не следует перезаписывать TRMD1n, пока установлен бит when CSOT1n

Вывод SO1n фиксируется на низком уровне, если TRMD1n сброшен. Приём начинается при считывании данных с регистра SIO11.

Нельзя изменять значение бита SSE11, пока обмен данными не завершён.

Перед установкой этого бита следует зафиксировать значение сигнала SSI11 на 1 или 0.

Нельзя изменять значение бита DIR1n, пока обмен данными не завершён.

CSIC1n – Регистр выбора частоты обмена данными. Позволяет выбрать одну из 7 внутренних тактовых частот либо использовать внешний тактовый сигнал. Кроме этого регистр устанавливает в качестве активного прямой или инверсный сигнал SCK0n, а также активный фронт сигнала – передний либо задний. Вид синхронизации устанавливается битами CKP1n и DAP1n.

Сигнал сброса обнуляет этот регистр. Адрес – вектор регистра CSIC10 – 0х FF81, а регистра CSIC11 - 0х FF89. Формат регистров представлен на рисунке 38, а назначение его битов приведено в таблицах 15 и 16.

Рисунок 38 – Формат регистров CSIC1n.

Таблица 15 – назначение битов CKP1n и DAP1n

CKP1n	DAP1n	Тип синхронизации	Временная диаграмма
0	0	1 Тип Синхронизация по переднему фронту такового сигнала, не активный уровень – высокий
0	1	2 Тип Синхронизация по заднему фронту такового сигнала, не активный уровень – высокий
1	0	3 Тип Синхронизация по заднему фронту такового сигнала, не активный уровень – низкий
1	1	4 Тип Синхронизация по переднему фронту такового сигнала, не активный уровень – низкий

Таблица 16 – Назначение битов CKS1n2, CKS1n1 и CKS1n0

CKS0n2	CKS0n1	CKS0n0	Тактовая частота	Режим ведущий/ведомый
0	0	0	fx/2	Ведущий
0	0	1	fx/4	Ведущий
0	1	0	fx/8	Ведущий
0	1	1	fx/16	Ведущий
1	0	0	fx/32	Ведущий
1	0	1	fx/64	Ведущий
1	1	0	fx/128	Ведущий
1	1	1	Внешняя синхронизация. Подаётся на вывод SCK1n.	Ведомый

2. Операции обмена данными.

В режиме 3-проводного обмена данными по последовательному интерфейсу, данные посылаются 8-разрядными словами. Каждый бит информации передаётся в соответствии с частотой синхронизации.

Данные могут пересылаться только в том случае, если установлен бит 6 (TRMD1n) регистра (CSIM1n). Приём/передача данных начинается, как только данные загружены в регистр (SOTB1n). Также данные могут приниматься, если бит 6 (TRMD1n) регистра (CSIM1n) сброшен.

Приём данных начинается, когда данные считываются со сдвигового регистра ввода/вывода. Если бит 5 (SSE11) регистра CSIM11 установлен, то интерфейс CSI11 используется в качестве ведомого устройства и передача данных осуществляется с помощью внешней синхронизации.

При старте обмена данными устанавливается нулевой бит (CSOT1n) регистра CSIM1n, при окончании обмена данными этот бит сбрасывается, при этом устанавливается флаг запроса на прерывание (CSIIF1n).

На рисунках 39, 40 приведены временные диаграммы приёма/передачи.

Рисунок 39 – Временные диаграммы. (TRMD1n = 1, DIR1n = 0, CKP1n = 0, DAP1n = 0, SSE11 = 1)