Регістр керування/статусу приемопередавача scon

Керування режимом роботи приемопередавача здійснюється через спеціальний регістр із символічним ім'ям SCON. Цей регістр містить не тільки керуючі біти, що визначають режим роботи послідовного порту, але й дев'ятий біт прийняті або передані даних (RB8 і ТВ8) і біти переривання приемопередавача (R1 і Т1).

Прикладна програма шляхом завантаження в старші біти регістра SCON двох-бітного коду визначає режим роботи приемопередавача. У всіх чотирьох режимах роботи передача ініціалізуеться будь-якою командою, у якій буферний регістр SBUF зазначений як одержувач байта. Як ми вже відзначали, прийом у режимі 0 здійснюється за умови, що R1 = 0 й REN = 1, в інших режимах - за умови, що REN = 1.

У біті ТВ8 програмно встановлюється значення дев'ятого біта даних, що буде переданий 8 режимі 2 або 3. У біті RB8 у цих режимах фіксується дев'ятий прийнятий біт даних. У режимі 1 у біт RB8 заноситься стоп-біт У режимі 0 біт RB8 не використається.

Прапор переривання передавача ТI установлюється апаратно наприкінці періоду передачі стоп-біта у всіх режимах. Відповідна підпрограма обслуговування переривання повинна скидати біт TL.

Прапор переривання приймача RI установлюється апаратно наприкінці періоду прийому восьмого біта даних у режимі 0 й у середині періоду прийому стоп-біта в режимах 1, 2 й 3. Підпрограма обслуговування переривання повинна скидати біт RI.

Таблиця 3. - Функціональне призначення біт регістра керування/статусу приемопередавача SCON.

Символ	Позиція	Ім'я й призначення
SM0	SCON.7	Біти керування режимом роботи приемопередавача. Установлюються/скидаються програмно див. примітка 1 SM0 SM1 Режим роботи приемопередавача 0  0  регістр, Що Зрушує, розширення уведення/виводу 0 1 8 бітовий приемопередавача, змінювана швидкість передачі 1 0 9 бітовий приемопередавача. Фіксована швидкість передачі 1 1 9 бітовий приемопередавача, змінювана швидкість передачі
SM1	SCON.6
SM2	SCON.5	Біт керування режимом приемопередавача. Установлюється програмно для заборони прийому повідомлення, у якому дев'ятий біт має значення 0
REN	SCON.4	Біт дозволу прийому. Установлюється/скидається програмно для дозволу/заборони прийому послідовних даних
TB8	SCON. 3	Передача біта 8. Установлюється/скидається програмно для завдання дев'ятого переданого біта в режимі 9-бітового передавача
RB8	SCON.2	Прийом біта 8. Установлюється/скидається апаратно для фіксації дев'ятого прийнятого біта в режимі 9-бітового приймача
TI	SCON. 1	Прапор переривання передавача. Установлюється апаратно при закінченні передачі байта. Скидається програмно після обслуговування переривання
RI	SCON.0	Прапор переривання приймача. Установлюється апаратно при прийомі байта. Скидається програмно після обслуговування переривання

Швидкість прийому/передачі інформації через послідовний порт

Швидкість прийому/передачі, тобто частота роботи приемопередавача в різних режимах, визначається різними способами.

У режимі 0 частота передачі залежить тільки від резонансної частоти кварцового резонатора f _РЕЗ:

f=f_РЕЗ/12

За машинний цикл послідовний порт передає один біт інформації. У режимах 1, 2 й 3 швидкість прийому/передачі залежить від значення керуючого біта SMOD у регістрі спеціальних функцій PCON.

Таблиця 4. - Регістр керування потужністю PCON.

Символ	Позиція	Найменування й функція
SMOD	PCON.7	Подвоєна швидкість передачі. Якщо біт установлений в 1, то швидкість передачі вдвічі більше, ніж при SMOD = 0. По скиданню SMOD = 0.
	PCON.6	Не використається
	PCON.5	Не використається
	PCON.4	Hе використається
GF1 GF0	PCON.3 PCON.2	Прапори, специфікується користувачем (прапори загального призначення)
PD	PCON.1	Біт зниженої потужності. При установці біта в 1 мікро-ЭВМ переходить у режим зниженої споживаної потужності
IDL	PCON.0	Біт холостого ходу. Якщо біт установлений в 1, то мікро-ЭВМ переходить у режим холостого ходу

Примітка. При одночасному записі 1 в PD й IDL біт PD має перевага. Скидання вмісту PCON виконується шляхом завантаження в нього коду 0XXX0000.

У режимі 2 частота передачі визначається вираженням

f =2^SMODf_РЕЗ/64.

Іншими словами, при SMOD = 0 частота передачі дорівнює 1/64 частоти f_РЕЗ, а напувай SMOD = 1 — 1/32 частоти f_РЕЗ.

У режимах 1 й 3 у формуванні частоти передачі, крім керуючого біта SMOD, бере участь таймер 1. При цьому частота передачі f залежить від частоти переповнення f _OVLTи визначається в такий спосіб:

f=2^SMODf_OVTL1/32

Переривання від таймера 1 у цьому випадку повинне бути заблоковане. Сам же таймер може працювати як у режимі таймера, так й у режимі лічильника. Номер режиму (0, 1, 2) ролі не грає. Найбільш типове використання його в режимі таймера з авто перезавантаження (старша тетрада TMOD = 0010У). При цьому частота передачі визначається вираженням:

f = 2^SMODf_РЕЗ/(32х12х(256 -ТН1)).

Таблиця.5.- Настроювання таймера 1 для керування частотою роботи приемопередавача.

Частота прийому/передачі (BAUD RATE)	Частота резонатора МГц	Таймер/лічильник 1
		SMOD	З/Т	Режим (MODE)	Число, що перезавантажує
Режим 0, макс: 1 МГц	12	X	X	X	X
Режим 2, макс: 375 Кгц	12	1	X	X	X
Режим 1, 3:62,2 Кгц	12	1	0	2	0FFH
19,2 Кгц	11,059	1	0	2	0FDH
9,6 Кгц	11,059	0	0	2	0FDH
4,8 Кгц	11,059	0	0	2	0FAH
2,4 Кгц	11,059	0	0	2	0F4H
1,2 Кгц	11,059	0	0	2	0F4H
137,5 Гц	11,059	0	0	2	1DH
110 Гц	6	0	0	2	72H
110 Гц	12	0	0	1	0FЕЕВН

Відзначимо, що швидкості прийому й передачі можуть розрізнятися.

Гранично низьких частот приемопередачи можна досягти при використанні таймера в режимі 1 (16-бітний таймер) і дозволі переривань від таймера (старший напів байт TMOD = 0001У). Перезавантаження 16-бітного таймера повинна здійснюватися програмним шляхом.

Система переривань мікроконтролера 8051

Спрощена схема переривань мікро-евм 8051 показана на малюнку.

Рис. 8. Схема переривань.

Зовнішні переривання INT 0 й INT 1 можуть бути викликані або рівнем, або переходом сигналу з 1 в 0 на входах 8051 залежно від значень керуючих біт IT0 й IT1 у регістрі TCON. Від зовнішніх переривань установлюються прапори IE0 й IE1 у регістрі TCON, які ініціюють виклик відповідної програми обслуговування переривання. Скидання цих прапорів виконується апаратно тільки в тому випадку, якщо переривання було викликано по переходу (зрізу) сигналу. Якщо ж переривання викликане рівнем вхідного сигналу, то скиданням прапора I повинна управляти відповідна підпрограма обслуговування переривання шляхом впливу на джерело переривання з метою зняття їм запиту.

Прапори запитів переривання від таймерів TF0 й TF1 скидаються автоматично при передачі керування підпрограмі обслуговування. Прапори запитів переривання RI й TI установлюються блоком керування приемопередавача апаратно, але скидатися повинні програмним шляхом.

Переривання можуть бути викликані або скасовані програмою, тому що всі названі прапори програмно доступні й можуть бути встановлені/ скинуті програмою з тим же результатом, як якби вони були встановлені/скинуті апаратними засобами.

У блоці регістрів спеціальних функцій є два регістри, призначених для керування режимом переривань IE і рівнями пріоритету IP. Можливість програмної установки/скидання будь-якого керуючого біта в цих двох регістрах робить систему переривань 8051 винятково гнучкої.

У більше складних модифікаціях мікро-контролерів сімейства MCS-51 кількість периферійних пристроїв збільшено, що приводить до необхідності використати один вектор переривання для декількох пристроїв (поділ підпрограм обслуговування переривань у цьому випадку необхідно реалізувати програмно), або додати ще два регістри - режиму (маски) і пріоритету переривань.

Таблиця 6. - Регістр масок переривання (IE).

Символ	Позиція	Ім'я й призначення
EA	IE.7	Зняття блокування переривання. Скидається, програмно для заборони всіх переривань незалежно від станів IE.4 - IE.0
	IE.6	Не використається
	l.5	Не використається
ES	IE.4	Біт дозволу переривання, від приемопередавача Установка/скидання програмою для дозволу/заборони переривань від прапорів TI або RI .
ET1	IE.3	Біт дозволу переривання від таймера. Установка/скидання програмою для дозволу/заборони переривань від таймера 1
EX1	IE.2	Біт дозволу зовнішнього переривання 1. Установка/скидання програмою для дозволу/заборони переривання 1
ET0	IE.1	Біт дозволу переривання від таймера 0. Установка/скидання програмою для дозволу/заборони переривань від таймера 0 .
EX0	IE.0	Біт дозволу зовнішнього переривання 0. Установка/скидання програмою для дозволу/заборони переривання 0

Таблиця 7. - Регістр пріоритетів переривань (IP).

Символ	Позиція	Ім'я й призначення
-	IP.7 - IP.5	Не використається
PS	IP.4	Біт пріоритету приемопередавача. Установка/скидання програмою для присвоювання перериванню від приемопередавача вищого/нижчого пріоритету
РТ1	IP.3	Біт пріоритету таймера 1. Установка/скидання програмою для присвоювання перериванню від таймера 1 вищого/нижчого пріоритету
РХ1	IP.2	Біт пріоритету зовнішнього переривання 1. Установка/скидання програмою для присвоювання вищого/нижчого пріоритету зовнішньому перериванню INT1
РТ0	IP.1	Біт пріоритету таймера 0. Установка/скидання програмою для присвоювання перериванню від таймера 0 вищого/нижчого пріоритету
РХ0	IP.0	Біт пріоритету зовнішнього переривання 0. Установка/скидання програмою для присвоювання вищого/нижчого пріоритету зовнішньому перериванню INT0