MB9B506R多功能串行接口

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MB9B506R多功能串行接口 [复制链接]

MB9B506R多功能串行接口非常有特色。

        首先，MB9B506R具有8通道多功能串行接口（Multi Function Serial Interface，缩写MFS）,通过串行模式寄存器（SMR）可把每个通道自由配置成UART、CSIO、LIN和 I2C。此外，MB9B506R的外部封装引脚复用许多功能，可以通过寄存器的设置，可以选择每个通道的功能引脚可以引到2～3个外部封装的引脚的其中1个上。这样就可以根据不同应用配置不同的功能，以及方便布局布线。

        在这里首先需要设置EPFRx寄存器，确定通道的功能引脚引到哪一个外部封装的引脚上。其次需要设置PFRx寄存器，确定外部封装引脚使用普通GPIO,还是特殊功能（如SPI引脚、I2C引脚等）。用多功能串行接口MFS的引脚配置举例：多功能串行接口MFS的通道0的SIN可以配置到外部封装的88引脚或66引脚（LQFP-120封装），我们首先需要设置EPFR07寄存器（对应0～3通道）对应位，确定SIN0选择SIN0_0（对应88引脚P21）还是 SIN0_1（对应66引脚P14）。接下来需要将外部封装的88引脚P21或66引脚P14（根据前面的选择）设置成使用特殊功能（设置66引脚P14对应PFR1寄存器，88引脚P21对应PFR2寄存器，对应位写0为GPIO,写1为外设引脚）。

        这里需要提醒大家的是：MB9B506R的外部封装引脚复用许多功能，象上面举例步骤一样通过寄存器设置，但它是面向功能而不是引脚。所以大家在设置时需要注意，不要不小心将两个外设功能设置到同一个引脚上，引起冲突。（当然，特意的除外，比如说一个外部输入信号做为几个外设的输入，而这几个外设的输入正好可以配置到同一个外部封装的引脚上）。

下面就说一说MB9B506R上面各种串行接口的特点。
1、UART
配有全双工缓存；内置波特率发生器；可以用外部时钟来配置串口时钟；支持硬件流控制；可选择的错误检测功能。

需要注意的是，只有通道4具有硬件流控功能，此外，MB9B506R的UART可以支持点对点和点对多点（主从）模式。MB9B506R的0～3通道无FIFO，4～7通道有每通道16字节的FIFO

2、CSIO
CSIO 是Clock Sync IO的缩写。顾名思义就是时钟同步串行接口。
配有全双工缓存；内置波特率发生器；可选择的错误检测功能。
需要注意的是，MB9B506R的CSIO没有片选，所以当作SPI使用时需要用GPIO来模拟外设片选。

3、LIN
支持LIN总线2.1协议；配有全双工缓存；支持主从模式；可选择的错误检测功能

4、I2C
支持标准模式（最大100Kbps）和高速模式（最大400Kbps）

        因为最近在做同SPI相关的工作，所以在这里特别讲一下CSIO。
        简单点来说，CSIO 其实就是SPI，只是它的功能更强大，可以通过寄存器设置来满足不同厂商的SPI总线的要求。

        先简单介绍一下SPI总线，MOTOROLA公司最初定义的SPI总线的基本信号线为3根传输线，即SI、SO、SCK。传输的速率由时钟信号SCK决定，SI为数据输入、SO为数据输出。采用SPI总线的系统如下图所示，它包含了一个主片和多个从片，主片通过发出片选信号/CS来控制对哪个从片进行通信，当某个从片的/CS信号有效时，能通过SI接收指令、数据，并通过SO发回数据。而未被选中的从片的SO端处于高阻状态。

在SPI传输中，数据是同步进行发送和接收的。数据传输的时钟基于来自主处理器的时钟脉冲，摩托罗拉没有定义任何通用SPI的时钟规范。这里就有个问题，就是时钟信号SCK如何决定什么时间数据输入，什么时间数据输出。上升沿？下降沿？时钟信号SCK空闲时是高电平还是低电平？不同半导体厂商不一样。最常用的时钟设置基于时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)两个参数，CPOL定义SPI串行时钟的活动状态，即时钟信号SCK空闲时是高电平还是低电平。而CPHA定义相对于SO-数据位的时钟相位。CPOL和CPHA的设置决定了数据取样的时钟.

CPOL=0时，时钟在逻辑0处空闲：

* 如果CPHA=0，数据会在SCK的上升沿上读取，在下降沿上变化。对应MB9B506R外设手册的SPI transfer (II)
* 如果CPHA=1，数据会在SCK的下降沿上读取，在上升沿上变化。对应MB9B506R外设手册的Normal transfer (II)

CPOL=1时，时钟在逻辑高电平处空闲：

*如果CPHA=0，数据会在SCK的下降沿上读取，在上升沿上变化。对应MB9B506R外设手册的SPI transfer (I)
*如果CPHA=1，数据会在SCK的上升沿上读取，在下降沿上变化。对应MB9B506R外设手册的Normal transfer (I)

CPHA 对应MB9B506R的SMR寄存器中SPI位的非值，CPOL对应MB9B506R的SMR寄存器中SCINV位的非值。

富士通的MB9B506R容许你自己根据情况通过设置寄存器来满足外部器件的要求，

对于富士通的MB9B506R有两点建议：
1、引脚功能这么复杂，应该提供图形化的软件工具来配置。目前许多厂商都已经实现了。象CYPRESS/TI/INFINEON/FREESCALE等。
2、引脚配置功能还是弱了些。目前许多厂家已经实现了CROSS BAR,除特殊引脚（象CAN/USB等）固定外，大多数功能引脚可以配置到任意外部封装引脚。