手把手学习NXP S08P 系列单片机（六）

NXP管管

手把手学习NXP S08P 系列单片机（六）

手把手学习NXP S08P系列单片机的往期内容有：

一、开发环境与新建工程

二、启动代码与GPIO

三、看门狗与时钟

四、定时器+RTC+CRC

五、ADC+模拟比较器+触摸接口

S08P系列微控制器是NXP推出的基于8位内核的微控制器，该系列产品集成了丰富的外设，例如触摸传感接口（TSI）、EEPROM 和电机控制FlexTimer等。这一期将要向大家介绍的外设是外部中断（KBI）和串口（SCI）。
本文中包含较多的代码，那些源代码都可以在NXP官网www.nxp.com/S08P-Lite或飞锐泰克官网www.free-tech.com.cn免费下载。本文是以S08PT60为例进行讲解，文中包含的寄存器描述等内容来源于该芯片的《参考手册》，请下载芯片的参考手册进行学习。

外部中断（KBI）

1，简介

KBI（Keyboard Interrupt）中断模块也称为外部中断。当部分芯片引脚电平边沿变化的时候，程序就会从主函数中跳转到中断服务函数中去执行相应的代码，执行完成后，再继续执行主函数中的代码。


S08PT系列总共有两个KBI模块，可以产生16个外部中断。参考开发板电路原理图，图上标有KBInPx的IO口就具有KBI功能。
2，寄存器

3. 配置步骤
配置寄存器KBI1 _SC，选择使用边沿模式或是电平模式，使能中断；
配置寄存器KBI1_PE，使能管脚；
配置寄存器KBI1_ES，边沿模式下选择检测上升沿或是下降沿;电平模式下选择检测高电平或是低电平；

4. 代码
功能演示：使用S08PT60的KBI1模块，演示按键SW2连接的KBI1P4中断：当SW2按下时，产生中断，在中断里翻转LED2的状态。

1. /* 初始化外部中断
   
2. * */
   
3. void kbi_init(void)
   
4. {
   
5.         KBI1_SC =0x02; //使能中断；边沿触发
   
6.         KBI1_PE =1<<4; //使能按键SW2引脚的KBI interrupt
   
7.         KBI1_ES =1<<4; //选择检测上升沿
   
8. }
   
9. /*中断函数
   
10. * */
    
11. interrupt VectorNumber_Vkbi1 void  Kbi1_ISR(void)
    
12. {
    
13.         KBI1_SC_KBACK =1;//清除中断标志
    
14.         PIN_LED2_PD =!PIN_LED2_PD;//中断产生后，翻转LED2的状态
    
15. }

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串口(SCI)

1，简介
S08P系列的SCI不仅具有常见串口的功能，比如配置波特率、1位或2位停止位长度、8位或9位数据位长度，还具有常见串口没有但却非常有用的一些功能，例如：接收空闲中断等各类中断、发送数据取反、硬件产生奇偶校验位、硬件检查奇偶校验位等等。


2，寄存器

3. 配置步骤
配置寄存器SCIx_BD，配置波特率；
配置寄存器SCIx_C1，选择数据帧格式；
配置寄存器SCIx_C2，选择接受或者发送

4. 代码
S08PT60系列共有3个SCI模块：SCI0、SCI1、SCI2。本次使用SCI2进行两种不同方式的数据传输演示。

功能演示（1）：不使能中断，使用查询等待的方式发送数据。这种方式编程简单，但是当传输的数据量较大或者传输速度较快时，可能发生丢失数据帧的现象。

串口函数

1. /* 初始化串口2
   
2.    * busCLKHz 总线时钟
   
3.    * baudrate 波特率
   
4.    * */
   
5. void Init_SCI2(dword busCLKHz,dword baudrate)
   
6. {
   
7.     /* 打开模块时钟 */
   
8.     SCG_C3 |= SCG_C3_SCI2_MASK;//总线时钟
   
9.     /* 设置波特率，SCIx_BD = BUSCLK/16/baudrate *
   
10.     SCI2_BD =(2*busCLKHz/(16*baudrate)+1)/2;
    
11.     SCI2_C1  = 0;     // 设置数据帧格式：8bit data, no parity, 1 stop bit
    
12.     SCI2_C2  = 0x0C;  // 使能发送和接收功能
    
13. }
    
14.   /* 查询等待的方式接收一个字符串
    
15.    * */
    
16. char TERMIO_GetChar3(void)
    
17.   {
    
18.     char dummy;
    
19. /* 查询接收数据寄存器是否有数据 */
    
20.     while(( SCI2_S1 & SCI2_S1_RDRF_MASK) !=SCI2_S1_RDRF_MASK);
    
21.     dummy = SCI2_S1;//清除标志位
    
22.     dummy = SCI2_D;
    
23.     return dummy;//返回数据寄存器中的接收到的数据
    
24.   }
    
25.   /* 查询等待的方式发送一个字符串
    
26.    * */
    
27.   void TERMIO_PutChar3(char send)
    
28.   {
    
29.     char dummy;
    
30.     /* 等待发送区数据寄存器为空 */
    
31.     while(!( SCI2_S1 & SCI2_S1_TDRE_MASK));
    
32.     /* 清标志位 */
    
33.     dummy = SCI2_S1;
    
34.     /* 给寄存器写入要发送的数据 */
    
35.     SCI2_D  = send;
    
36.   }

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主函数

1. ......
   
2. #include "uart.h"
   
3. ......
   
4. char test_str[]="Hello world\n";//准备发送的字符串
   
5. void main(void) {
   
6.         char* ptr;
   
7. ......
   
8.         Init_SCI2(16000000, 115200);//串口初始化
   
9. ......
   
10.         for(;;) {
    
11.                 delay_ms(1000);
    
12.                 if ((TERMIO_GetChar3()=='d'))
    
13.                 {
    
14.                 ptr=test_str;
    
15.                 while(*ptr)
    
16.                 {
    
17.                         TERMIO_PutChar3(*ptr);
    
18.                         ptr++;
    
19.                 }
    
20.                 PIN_LED1_PD =!PIN_LED1_PD;
    
21.                 }
    
22.         }
    
23. }

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功能演示（2）：使能中断，通过环形缓存区接收和发送数据。这种方式编程相对复杂，但能防止丢包现象。
本次演示的带缓冲区的串口收发程序包含了两个环形缓冲区，即发送缓冲区和接收缓冲区。发送数据时，先将数据存在发送缓冲区，然后再通过串口发送；接收数据时，先将接收的数据存在接收缓冲区，然后再进行读取。
环形队列有两个索引，一个指向队列头，是缓冲区的可读数据，一个指向队列尾，是缓冲区的可写地址。两个索引一直顺时针循环移动即可对缓冲区进行数据读写操作。下图一个长度为4的环形缓冲区示意图：

发送数据：先移动写索引，把要发送的数据全部加入到发送缓冲区中，接着打开TIE中断，芯片进入中断程序，开始移动读索引，发送数据，直到整个字符串发送完毕，此时写索引与读索引重合。

接收数据：当一个数据接收完毕后，先将数据存入接收缓冲区而不处理，并且写索引的值加1。等到处理器空闲，再从缓冲区读取这些数据并做处理。
初始化
初始化函数和代码1中相同，但在主函数中初始化完成后需要打开中断。

1. Init_SCI2(16000000, 115200);
   
2. SCI2_C2_RIE =1;//串口初始化后要打开中断

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缓存与中断

1. #include "uart_buff.h"
   
2. #include "port.h"
   
3. 
   
4. /* 接收和发送缓存区的长度
   
5. * 只支持2的n次方，2 4 8 16 32 64 128 256 ... */
   
6. #define BUFF_LEN 4
   
7. /* 缓存索引加1，超出缓存区长度后回0 */
   
8. #define INDEX_ADD(xx) {xx =(xx + 1) & (BUFF_LEN - 1);}
   
9. /* 接收缓存 */
   
10. static uint8_t  rxbuff[BUFF_LEN];
    
11. static uint16_t rxbuff_w_index; //接收缓存写索引
    
12. /* 发送缓存 */
    
13. static uint8_t  txbuff[BUFF_LEN];
    
14. static uint16_t txbuff_w_index; //发送缓存“写”索引
    
15. static uint16_t txbuff_r_index; //发送缓存“读”索引
    
16. 
    
17. 
    
18. /* 发送函数
    
19. * 数据写入发送缓存，并开中断
    
20. * data 数据指针
    
21. * len  数据长度
    
22. * */
    
23. void Sci2_tx(uint8_t* data,uint8_t len)
    
24. {
    
25.         /* 写入数据 */
    
26.         while(len--)
    
27.         {
    
28.                 txbuff[txbuff_w_index]=*data;
    
29.                 data++;
    
30.             INDEX_ADD(txbuff_w_index);
    
31.         }
    
32.         /* 打开中断 */
    
33.         SCI2_C2_TIE =1;
    
34. }
    
35. 
    
36. /* 发送中断函数 */
    
37. interrupt VectorNumber_Vsci2tx void  Sci2tx_ISR(void)
    
38. {
    
39.         volatile uint8_t s1 =SCI2_S1;
    
40.        
    
41.         if(s1 & SCI1_S1_TDRE_MASK)
    
42.         {
    
43.                 /* 缓存区还有数据，继续发送 */
    
44.                 if(txbuff_r_index != txbuff_w_index)
    
45.                 {
    
46.                         SCI2_D = txbuff[txbuff_r_index];
    
47.                         INDEX_ADD(txbuff_r_index);
    
48.                 }
    
49.                 else
    
50.         /* 缓存区空，关闭中断 */
    
51.                 {
    
52.                         SCI2_C2_TIE =0;
    
53.                 }
    
54.         }
    
55. }
    
56. 
    
57. /* 接收中断函数 */
    
58. interrupt VectorNumber_Vsci2rx void  Sci2rx_ISR(void)
    
59. {
    
60.         /* 先读 SCI2_S1 然后读SCI2_D可自动清楚中断标志位  */
    
61.         volatile uint8_t s1 =SCI2_S1;
    
62.         volatile uint8_t d;
    
63.         if(s1 & SCI1_S1_RDRF_MASK)
    
64.         {
    
65.                 d =SCI2_D;
    
66.                 /* 把接收到的数据存入接收缓存区 */
    
67.                 rxbuff[rxbuff_w_index] =d;
    
68.                 INDEX_ADD(rxbuff_w_index);
    
69.                 /* 处理数据 */
    
70.                 if(d == '#')
    
71.                 {
    
72.                         PIN_LED4_PD =!PIN_LED4_PD;
    
73.                         rxbuff_w_index =0;
    
74.                         Sci2_tx("RD",2);
    
75.                 }
    
76.         }
    
77. }

复制代码

主函数

1. ...
   
2. #include "uart.h"
   
3. #include "uart_buff.h"
   
4. 
   
5. char test_str[]="123";
   
6. void main(void) {
   
7. ......
   
8.         Init_SCI2(16000000, 115200);
   
9.         SCI2_C2_RIE =1;//串口初始化后打开中断
   
10. ......
    
11.         for(;;) {
    
12.                 delay_ms(1000);
    
13.                 ptr=test_str;
    
14.                 Sci2_tx(ptr,3);
    
15.                 PIN_LED1_PD =!PIN_LED1_PD;
    
16.         }
    
17. }

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这是说明演示小视频：

S08P系列产品

S08P系列产品是基于恩智浦S08内核的5V 8位高性能微控制器，该系列基于恩智浦独特设计的5V平台，集成了PWM波输出、EEPROM、触摸接口、ADC、比较器等丰富的外设资源，可在2.7到5.5V电压下工作，提供卓越的抗干扰能力，可满足工业控制和人机交互等严苛应用环境中的抗干扰需求，并符合电器安全标准IEC60730。
S08P系列包含了多种性能丰富，各具特色的子系列产品，用户可以根据不同的需求选择不同性能、不同性价比的产品。如需了解S08P系列不同型号产品的更多信息，请参看文章《8位S08P 5V MCU推荐选型》。

飞锐泰克公司

北京飞锐泰克科技有限公司是从事电子元器件代理、推广、技术支持及嵌入式产品开发的技术型科技公司。2009年得到世界知名的NXP公司授权，推广NXP MCU。飞锐泰克希望通过技术方面的服务，能够让客户更深入的了解NXP单片机产品的优越性能和便捷的开发平台，帮助客户有效的降低成本，迅速的提升利润空间。



文章出处：恩智浦MCU加油站

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