基于EPA和PTS的8XC196MC/MD的串行通信

　　目前，在眾多應(yīng)用領(lǐng)域中，出現(xiàn)了許多所謂"智能儀表"和"智能儀器"，這些系統(tǒng)大多是以單片機(jī)為核心的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。在眾多的單片機(jī)中，Intel公司的8XC196MC/MD可謂其中的佼佼者。它是16位單片機(jī)中功能最強(qiáng)大的單片機(jī)之一，幾乎可以勝任各種測(cè)控工作，尤其在電機(jī)控制中備受青睞。然而由于8X196MC/MD單片機(jī)沒(méi)有提供硬件的通用異步收發(fā)器(UART)，這給用慣了UART的用戶帶來(lái)了一些不便。但利用專門的PTS模式，不僅可以實(shí)現(xiàn)串行通信，而且操作更加靈活，效率更高，CPU的開(kāi)銷也更小;既可以實(shí)現(xiàn)異步(ASIO)功能，也可以實(shí)現(xiàn)同步(SSIO)功能;波特率由EPA建立，包括校驗(yàn)位和停止位在內(nèi)，收發(fā)數(shù)據(jù)格式可達(dá)16位/字符。

　　1 EPA和PTS概述[1-2]

　　1.1 EPA及其工作原理

　　EPA(Event Processor Array，事件處理器陣列)，類似于HSIO，用來(lái)處理與時(shí)間有關(guān)的輸入和輸出事件，但比其更靈活、更高效。在EPA中，主要提供兩類模塊--捕獲/比較模塊和獨(dú)立的比較模塊，用于實(shí)現(xiàn)捕獲和比較兩種功能。每個(gè)模塊都與指定的一個(gè)輸入/輸出引腳相關(guān)聯(lián)，支持其高速輸入輸出功能，所有模塊都能產(chǎn)生中斷。"捕獲"用來(lái)捕獲產(chǎn)生于引腳上的跳變事件，包括正跳變、負(fù)跳變和正負(fù)跳變，并記錄這些事件發(fā)生的時(shí)刻;"比較"是和預(yù)定的時(shí)間作比較，時(shí)間一到即執(zhí)行以下選定的輸出功能：復(fù)位定時(shí)器，啟動(dòng)一次A/D轉(zhuǎn)換，為波形發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)重裝載觸發(fā)信號(hào)，改變輸出引腳狀態(tài)等。

　　1.2 PTS及其工作原理

　　PTS(Peripheral Transaction Server，外設(shè)事務(wù)服務(wù)器)，是一種特殊的中斷響應(yīng)方式。與普通中斷響應(yīng)相比，PTS響應(yīng)把同一個(gè)中斷映射到相應(yīng)的PTS通道。該通道產(chǎn)生一個(gè)PTS周期，它就像DMA周期那樣插入到正常指令流中，不需要額外的軟件開(kāi)銷，因此其CPU開(kāi)銷要比一般的中斷響應(yīng)少得多。PTS有一個(gè)PTS向量表，其排列次序和優(yōu)先級(jí)順序與普通中斷向量相同，但去掉了NMI、非法操作碼和軟件陷阱3種中斷。除了NMI之外，所有的PTS通道的優(yōu)先級(jí)高于任何一個(gè)普通中斷。每個(gè)PTS向量都指向一個(gè)PTS控制塊(PTSCB)，控制塊說(shuō)明了應(yīng)執(zhí)行的微代碼。它必須駐留在內(nèi)部RAM空間內(nèi)，每個(gè)控制塊包含8個(gè)字節(jié)，其首址應(yīng)能被8除盡。

　　8XC196MC/MD有4種PTS工作方式，要實(shí)現(xiàn)串行通信需使用其SIO(串行輸入/輸出)方式。其中SIO有兩種方式：ASIO(異步串行I/O)和SSIO(同步串行I/O)。要工作于某一方式必須建立相應(yīng)的控制塊(PTSCB)。與SIO方式相對(duì)應(yīng)的控制塊有兩個(gè)，如圖1所示。此處只對(duì)BAUD和SAMPTIME加以說(shuō)明。

　　BAUD(LO和HI)：存放控制SIO運(yùn)行波特率的16位數(shù)據(jù)。異步方式下，由下式計(jì)算：FXTAL/(4