XC68HC705G10設(shè)串行數(shù)據(jù)位寬度為td。起始位到來時(shí)刻(圖4 A點(diǎn))的下降沿觸發(fā)一個(gè)中斷并立即響應(yīng)該中斷。在此中斷服務(wù)中立即關(guān)閉本中斷使能位(后續(xù)的數(shù)據(jù)流變化無需觸發(fā)中斷),開啟定時(shí)器,使其在 1.5td后產(chǎn)生定時(shí)中斷,用于采樣第一個(gè)數(shù)據(jù)位(確保S0采樣點(diǎn)落在數(shù)據(jù)位的中心位置處);在處理下降沿中斷服務(wù)的最后,再檢測(cè)接收端是否還是0電平,以區(qū)分窄脈沖干擾。在S0點(diǎn)采樣到第一個(gè)數(shù)據(jù)位后的所有采樣間隔都是1td,直到收到停止位后,關(guān)閉定時(shí)器中斷,重新開放下降沿捕捉中斷,準(zhǔn)備接收下一個(gè)字節(jié)。

異步數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的狀態(tài)機(jī)控制流程,除了起始位判斷和定時(shí)時(shí)間參數(shù)設(shè)置與前述方式不同外,其它幾乎一樣,此處不再重復(fù)。

石英晶體主要成分是二氧化硅，它的物理化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，Q值很高，可達(dá)104～106，選頻特性非常好，構(gòu)成的振蕩器電路有一個(gè)極為穩(wěn)定的串聯(lián)諧振頻率。電路的振蕩頻率取決于石英晶體的振蕩頻率。本例用二級(jí)反相器與石英晶體組成多諧振蕩器。電路R1、R2的作用是使U1A、U1B工作在線性放大區(qū)，C1的作用是正反饋耦合，晶振的作用是選頻。本例的選用的晶振頻率是10.000000 MHz的晶片。因此本振蕩器的頻率為10.000000 MHz。

要獲得1 Hz的秒信號(hào)必須要對(duì)10 MHz的晶振信號(hào)進(jìn)行多次分頻，本例是采用74LS390 雙十進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)行分頻，圖4是石英晶體構(gòu)成的分頻秒信號(hào)電路。

本電路的顯著優(yōu)點(diǎn)是頻率穩(wěn)定性極好，可達(dá)1.000000 Hz的精確度，若想得到高的頻率穩(wěn)定度，可采用輔助溫度補(bǔ)償電路，10.0 MHz的頻率穩(wěn)定度可達(dá)到1-2個(gè)PPm，且波形失真小。該電路的唯一缺點(diǎn)是線路稍復(fù)雜，制作成本略高。適用于對(duì)秒信號(hào)要求十分嚴(yán)格的電路中，如高精度數(shù)字式頻率計(jì)中的計(jì)數(shù)閘門。

三倍頻對(duì)信息位進(jìn)行采樣時(shí),每個(gè)信息位都將可能被采樣到三次。當(dāng)處于空閑狀態(tài)并檢測(cè)起始位時(shí),最早檢測(cè)到起始位低電平的時(shí)刻必將落在S0陰影區(qū),雖然每次具體的采樣點(diǎn)會(huì)在此S0陰影區(qū)隨機(jī)變化。檢測(cè)到起始位低電平后,間隔4×ts時(shí)間,正好是第一位數(shù)據(jù)位的中間1/3處(圖2中Ds陰影區(qū))。此后的數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位的采樣間隔都是3×ts,所有采樣點(diǎn)均落在碼元的中間1/3處,采樣數(shù)據(jù)最可靠。

PIC單片機(jī)采用此法實(shí)現(xiàn)軟件UART時(shí),硬件上只要任意定義兩個(gè)I/O引腳,分別初始化成輸入(串行數(shù)據(jù)接收)和輸出(串行數(shù)據(jù)發(fā)送)即可;軟件上只要實(shí)現(xiàn)定時(shí)采樣,定時(shí)時(shí)間間隔在中檔以上有中斷機(jī)制的單片機(jī)上可以用不同的定時(shí)器(TMR0、TMR1、TMR2等)通過定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn),在低檔無中斷的PIC單片機(jī)上可以控制每次主循環(huán)所耗的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于1200 b/s波特率,碼元寬度為833μs,采樣時(shí)間間隔即為278μs。整個(gè)串行接收或發(fā)送是一個(gè)過程控制問題,用狀態(tài)機(jī)方式實(shí)現(xiàn)最為高效簡(jiǎn)易。圖3給出了串行接收的參考狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)移過程。

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