包括說明書、附圖和摘要的、2015年7月15日提交的日本專利申請No.2015-141224的公開的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及半導體裝置并且可應用于例如設(shè)置有串行通信接口(SCI)的半導體裝置。

背景技術(shù)：

包括半導體集成電路的微計算機普遍用于電器控制應用。采用SCI進行微計算機之間的通信(例如，日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.2011-114630)。SCI以逐位為基礎(chǔ)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。時鐘同步模式下的SCI執(zhí)行發(fā)送和接收，從而定義從時鐘的特定下降沿到下一個下降沿的時間段作為1位。同時的發(fā)送-接收操作是由時鐘線、發(fā)送線和接收線這三條線執(zhí)行的。采用時鐘同步系統(tǒng)進行相對高速的通信。

(專利文獻1)日本未經(jīng)審查的專利申請公開No.2011-114630

技術(shù)實現(xiàn)要素：

SCI可以執(zhí)行僅發(fā)送或者僅接收。然而，必須在發(fā)送和接收被切換成僅發(fā)送或僅接收時重置SCI。

根據(jù)對本發(fā)明的描述和附圖，本發(fā)明的其他問題和新特征將變得清楚。

下面簡要說明了本公開的典型實施例的概況。也就是說，所述半導體裝置包括接口電路，該接口電路執(zhí)行發(fā)送或接收的順序通信。所述接口電路包括：寄存器，其用于指定作為發(fā)送態(tài)和接收態(tài)中的至少一個的操作使能態(tài)；以及模式控制電路，其用于在所述操作使能態(tài)下改變發(fā)送或接收中的至少一個模式。

根據(jù)上述的半導體裝置，可以容易地改變發(fā)送模式或接收模式。

附圖說明

圖1A是用于說明根據(jù)實現(xiàn)方式示例的微計算機的構(gòu)造的框圖；

圖1B是示出圖1A中示出的微計算機的主接口的框圖；

圖2是示出圖1A中示出的SCI的構(gòu)造的框圖；

圖3是示出圖1A中示出的SCI的寄存器結(jié)構(gòu)的圖；

圖4是示出圖1A中示出的SCI的模式控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變的圖；

圖5是示出圖1A中示出的中斷控制器的構(gòu)造的框圖；

圖6是示出圖1A中示出的DTC的數(shù)據(jù)傳送信息的圖；

圖7是示出圖1A中示出的DTC的構(gòu)造的框圖；

圖8A是示出根據(jù)應用的微計算機系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖；

圖8B是示出圖8A中示出的微計算機系統(tǒng)的連接關(guān)系的框圖；

圖9是示出圖8A中示出的微計算機系統(tǒng)中的通信操作的第一示例的時序圖；

圖10是示出圖8A中示出的微計算機系統(tǒng)中的針對命令接收完成的數(shù)據(jù)傳送的圖；

圖11是示出圖8A中示出的微計算機系統(tǒng)中的針對命令接收完成的數(shù)據(jù)傳送的圖；

圖12是示出圖8A中示出的微計算機系統(tǒng)中的通信操作的第二示例的時序圖；以及

圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導體裝置的構(gòu)造的框圖。

具體實施方式

下文中，參照附圖說明實施例、實現(xiàn)方式示例和應用。在下面的說明中，將相同的符號或參考標號附于相同的元件，可省略對其的重復說明。

首先，對本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)檢驗的SCI中涉及的問題進行說明。在時鐘同步模式下的同時發(fā)送-接收操作中，當發(fā)送或接收處于非期望狀態(tài)時，難以執(zhí)行期望操作。例如，當沒有提供發(fā)送數(shù)據(jù)時，在原則上不可實現(xiàn)期望的同步發(fā)送-接收操作；因此，經(jīng)常不使得發(fā)送和接收這兩者在當被執(zhí)行時時進行操作。

當切換同時發(fā)送-接收操作和僅發(fā)送操作或僅接收操作時，必須改變SCI的設(shè)置。在改變設(shè)置時，會需要待機時間。待機時間是初始化SCI的內(nèi)部操作以執(zhí)行順序操作所必需的，并且執(zhí)行對待機時間的測量。改變設(shè)置和測量待機時間是與網(wǎng)絡(luò)通信不是直接相關(guān)的處理。因此，諸如數(shù)據(jù)傳送控制器(DTC)的數(shù)據(jù)傳送裝置難以承擔該處理。也難以實現(xiàn)處理的加速。

通信的內(nèi)容根據(jù)其中使用微計算機的系統(tǒng)而改變。通常，在控制應用中，在許多情況下，命令和附帶數(shù)據(jù)被包括在通信的內(nèi)容中。命令的接收方在沒有確定命令內(nèi)容的情況下不可確定后續(xù)操作(發(fā)送或接收)。命令和附帶通信的數(shù)據(jù)長度根據(jù)系統(tǒng)而改變，并且數(shù)據(jù)長度被視為對應于命令而改變。例如，命令是以8位為單元并且附帶通信是以32位為單元。

例如，當在執(zhí)行同時發(fā)送-接收操作的系統(tǒng)中執(zhí)行命令發(fā)送和接收時，在許多情況下，不存在成對使用的數(shù)據(jù)，因此，同時發(fā)送-接收操作必須被原樣保持，并且命令接收方(從方)提供虛擬發(fā)送數(shù)據(jù)，并且命令發(fā)送方(主方)忽略虛擬接收數(shù)據(jù)。對虛擬發(fā)送方和虛擬接收方進行這些種類的處理起初是非必要的。可供選擇地，必須改變設(shè)置，使得主方只執(zhí)行發(fā)送并且從方只執(zhí)行接收。在這種情況下，改變設(shè)置并且測量待機時間的處理變?yōu)楸匾摹?/p>

<實施例>

圖13是示出根據(jù)實施例的半導體裝置的構(gòu)造的框圖。

半導體裝置(SD)包括接口電路(SI)，接口電路(SI)與同步時鐘同步地執(zhí)行發(fā)送或接收的順序通信。接口電路(SI)包括：寄存器(REGISTER)，其用于指明作為發(fā)送態(tài)和接收態(tài)中的至少一個的操作使能態(tài)；以及模式控制電路(MDCC)，其用于在操作使能態(tài)下改變發(fā)送和接收中的至少一種模式。根據(jù)本半導體裝置，可以從發(fā)送-接收模式容易地變成發(fā)送模式或接收模式，并且可以在不需要待機時間的情況下改變通信模式。

(實現(xiàn)方式示例)

圖1A是示出根據(jù)實現(xiàn)方式示例的微計算機的構(gòu)造的框圖。微計算機(微控制器單元：下文中被稱為MCU)10是對應于圖13中的SD并且在一個半導體襯底上方包括圖1A中示出的功能塊或模塊的半導體裝置。也就是說，MCU 10包括中央處理單元(下文中被稱為CPU)11、數(shù)據(jù)傳送裝置(數(shù)據(jù)傳送控制器：下文中被稱為DTC)12、中斷控制器(INT)13、只讀存儲器(下文中被稱為ROM)14和隨機存取存儲器(下文中被稱為RAM)15。MCU 10還包括總線控制器(下文中被稱為BSC)16、定時器(TIMER)17、對應于圖13中的SI的SCI(串行通信接口)18、諸如A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器和D/A(數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換器的模擬模塊(ANALOG)19、輸入/輸出端口(I/O)1A。

MCU 10中用作操作核心的CPU 11通過讀取主要來自ROM 14的指令進行操作。ROM 14包括諸如作為可電寫擦存儲器的閃存存儲器的非易失性存儲器。DTC 12基于CPU 11進行的設(shè)置，替代CPU 11執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送。

INT 13基于來自MCU 10外部的外部中斷請求信號，接收來自BSC 16、定時器17、SCI 18和模擬模塊19的中斷請求(INTREQ)和來自I/O 1A的中斷請求(INTREQ)，并且將中斷請求輸出到CPU 11或者將數(shù)據(jù)傳送開始請求輸出到DTC 12。當開始因中斷信號造成的處理時或者當完成該處理時，對應于BSC 16、定時器17、SCI 18、模擬模塊19和I/O 1A中的每個的中斷信號或中斷因子標志，輸出作為用于清除中斷的中斷清零信號(INTCLR)。

BSC 16從CPU 11和DTC 12接收總線請求信號，仲裁MCU內(nèi)部總線1B的占用，并且輸出總線使用使能信號。BSC 16使總線請求、總線應答、總線命令、等待、地址、數(shù)據(jù)等與CPU 11和DTC 12有聯(lián)系，并且實現(xiàn)對與MCU內(nèi)部總線1B聯(lián)接的RAM 15和其他功能塊或模塊進行讀取/寫入。RAM 15包括諸如SRAM的易失性存儲器。

SCI 18的發(fā)送數(shù)據(jù)輸出(TXD)和接收數(shù)據(jù)輸入(RXD)經(jīng)由MCU 10的外部SCI和串行總線來輸出和輸入。此時，如有需要，則可經(jīng)由輸入/輸出端口執(zhí)行輸出和輸入。

圖1B是示出圖1A中示出的微計算機的主接口的框圖。SCI 18借助INT 13使用DTC激活請求(DTCREQ)來激活DTC 12。SCI 18的數(shù)據(jù)傳送開始因子包括命令接收完成(命令接收數(shù)據(jù)滿)中斷請求(CRXI)、數(shù)據(jù)接收完成(接收數(shù)據(jù)滿)中斷請求(DXI)和數(shù)據(jù)發(fā)送完成(發(fā)送數(shù)據(jù)空)中斷請求(TXI)。

DTC 12從RAM 15讀取與INT 13所指示的DTC矢量數(shù)(DTCVEC)對應的數(shù)據(jù)傳送信息，并且執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送。提供與數(shù)據(jù)傳送開始因子對應的數(shù)據(jù)傳送信息。如隨后描述的，通過對應于命令接收完成的數(shù)據(jù)傳送，切換將在接收數(shù)據(jù)滿(接收數(shù)據(jù)傳送)和發(fā)送數(shù)據(jù)空(發(fā)送數(shù)據(jù)傳送)中使用的數(shù)據(jù)傳送信息。DTC 12在數(shù)據(jù)傳送時激活應答信號(ACK)并且根據(jù)數(shù)據(jù)傳送信息或被傳送數(shù)據(jù)來輸出模式控制信號(MDC)。應答信號(ACK)和模式控制信號(MDC)經(jīng)由INT 13供應到SCI 18，并且基于此，SCI 18的模式控制器(SCIMDC)執(zhí)行隨后將描述的模式改變，SIMDC對應于圖13中的MDCC。SCI 18根據(jù)發(fā)送和接收的模式和狀態(tài)來輸出狀態(tài)(ST)。

當唯一地決定數(shù)據(jù)傳送裝置的開始因子時，SCI 18和數(shù)據(jù)傳送裝置可直接聯(lián)接。這可被理解為將DTC 12和INT 13聯(lián)合為數(shù)據(jù)傳送裝置。

(SCI)

圖2是示出圖1A中示出的SCI的構(gòu)造的框圖。SCI 18包括與圖13中的REGISTER對應的控制寄存器181、與圖13中的MDCC對應的模式控制器(SCIMDC)182、發(fā)送-接收控制器(SCICNT)183、接收器184、發(fā)送器185、接收FIFO 186和發(fā)送FIFO 187。

控制寄存器181包括模式寄存器(SMR)、控制寄存器(SCR)、狀態(tài)寄存器(SSR)和功能控制寄存器(SFCR)，以指定發(fā)送和接收的系統(tǒng)和格式并且顯示中斷請求的狀態(tài)。例如，對應于SCR的發(fā)送使能(TE)位或接收使能(RE)位被設(shè)置成1的情況，指定SCI 18的操作使能態(tài)(SCI啟用)。在指定另一個發(fā)送和接收的系統(tǒng)和格式之后，指定這種操作使能態(tài)。換句話講，在操作使能態(tài)下，發(fā)送和接收的系統(tǒng)和格式不改變。

SCIMDC 182基于控制寄存器181的SFCR的設(shè)置，執(zhí)行諸如命令和數(shù)據(jù)(CMD)的辨別、發(fā)送制止(TD)和接收制止(RD)的模式控制。SCIMDC 182還響應于DTC 12的模式控制信號(MDC)來改變模式。此時，SCIMDC 182一次將模式控制信號(MDC)保持為SCIMDC 182中的以下模式，并且當完成發(fā)送和接收的執(zhí)行時將它反映給SFCR。當SCI 18處于從方時，對應于該模式，從I/O端口(端子18D)輸出狀態(tài)(ST)。通過在指定命令接收的狀態(tài)下通過接收操作將狀態(tài)(ST)輸出設(shè)置成忙態(tài)。由于完成了命令接收，導致通過數(shù)據(jù)傳送裝置的操作來改變模式時，將狀態(tài)(ST)輸出設(shè)置成準備狀態(tài)。由于以上操作，導致通過數(shù)據(jù)發(fā)送操作或數(shù)據(jù)接收操作將狀態(tài)(ST)輸出設(shè)置成忙態(tài)，并且通過數(shù)據(jù)傳送裝置的操作在改變模式(模式變成命令接收)時將狀態(tài)(ST)輸出設(shè)置成準備狀態(tài)。

基于控制寄存器181和SCIMDC 182，與時鐘部中的從波德率發(fā)生器(BRG)188供應的同步時鐘(SCK)同步地，SCICNT 183執(zhí)行發(fā)送操作、接收操作、或發(fā)送-接收操作。當SCI 18處于主方時，從I/O端口(端子18D)輸入狀態(tài)(ST)。在忙態(tài)的情況下，防止開始新的發(fā)送-接收操作。

在發(fā)送操作中，當在發(fā)送FIFO 187中存在有效數(shù)據(jù)的狀態(tài)下輸入同步時鐘(SCK)時，借助發(fā)送器185將發(fā)送數(shù)據(jù)(TXD)輸出到輸出端子18A。當在發(fā)送FIFO 187中不存在有效數(shù)據(jù)的狀態(tài)下輸入同步時鐘(SCK)時，出現(xiàn)發(fā)送超限錯誤。

在接收操作中，與同步時鐘(SCK)同步地，從輸入端18B向接收器184輸入接收數(shù)據(jù)(RXD)。當輸入數(shù)據(jù)的單元時，數(shù)據(jù)被傳送到接收FIFO 186。當在接收FIFO 186滿的狀態(tài)下進一步輸入接收數(shù)據(jù)時，出現(xiàn)接收超限錯誤。

當出現(xiàn)發(fā)送超限錯誤或接收超限錯誤時，SCICNT 183請求INT 13進行中斷。根據(jù)這個中斷處理例程，CPU 11執(zhí)行必要處理并且SCI 18重新開始操作。

SCICNT 183在發(fā)送FIFO 187中出現(xiàn)預定量的空空間時發(fā)出發(fā)送數(shù)據(jù)空中斷請求(TXI)，并且在接收FIFO 186中存儲預定量的數(shù)據(jù)時發(fā)出接收數(shù)據(jù)滿中斷請求(DRXI)?？赏ㄟ^控制寄存器181的設(shè)置來指定預定量。

在控制寄存器181中將TE位和RE位設(shè)置成1的操作使能態(tài)下，同時執(zhí)行發(fā)送操作和接收操作，因為同步時鐘(SCK)對于發(fā)送和接收是公共的。這個操作使能態(tài)被稱為同時發(fā)送-接收操作使能態(tài)。即使在同時發(fā)送-接收操作使能態(tài)下，當出現(xiàn)發(fā)送超限錯誤或接收超限錯誤時，不執(zhí)行發(fā)送-接收操作。

在同時發(fā)送-接收操作使能態(tài)下命令接收(CMD＝1)的情況下，即使在發(fā)送FIFO 187中沒有有效數(shù)據(jù)，SCICNT 183也不產(chǎn)生發(fā)送超限錯誤并且執(zhí)行發(fā)送操作，并且即使在發(fā)送FIFO 187中有有效數(shù)據(jù)，SCICNT 183也執(zhí)行發(fā)送操作，從而保持發(fā)送FIFO 187。在本發(fā)送操作中，發(fā)送輸出被固定于0或1。這是與TE位被設(shè)置成0的情況相同的操作。SCICNT 183在接收數(shù)據(jù)單元時產(chǎn)生命令接收完成中斷請求(CRXI)。

另外，在同時發(fā)送-接收操作使能態(tài)下，發(fā)送制止(TD＝1)的情況下的操作與命令接收的情況相同。

另外，在同時發(fā)送-接收操作使能態(tài)下，在接收制止(RD＝1)的情況下，SCICNT 183忽略接收數(shù)據(jù)并且保持接收FIFO 186。因此，不產(chǎn)生接收數(shù)據(jù)滿和接收超限錯誤。這個操作與RE位被設(shè)置成0的情況相同。

接收器184聯(lián)接到輸入端子18B，并且以逐位為基礎(chǔ)來存儲接收數(shù)據(jù)(RXD)。當完成接收預定量的數(shù)據(jù)(例如，8位)時，數(shù)據(jù)被傳送到接收FIFO 186。當隨后將描述的RD位被設(shè)置成1時，這不被視為接收完成?？山?jīng)由MCU內(nèi)部總線1B從CPU 11或DTC 12讀取接收FIFO 186的內(nèi)容。

通過CPU 11或DTC 12經(jīng)由MCU內(nèi)部總線1B將發(fā)送數(shù)據(jù)寫入發(fā)送FIFO 187。當隨后將描述的TDRE標志被清零并且開始發(fā)送時，發(fā)送FIFO 187的內(nèi)容被傳送到發(fā)送器185。發(fā)送器185聯(lián)接到輸出端子18A，并且以逐位為基礎(chǔ)來輸出發(fā)送數(shù)據(jù)(TXD)。

波德率發(fā)生器(BRG)188被構(gòu)造成產(chǎn)生用作發(fā)送和接收的基礎(chǔ)的時序。波德率發(fā)生器(BRG)188設(shè)置有比特率寄存器和比特率計數(shù)器。

SCICNT 183輸出TXI(數(shù)據(jù)發(fā)送完成或發(fā)送數(shù)據(jù)空中斷請求)信號、CRXI(命令接收完成或命令接收數(shù)據(jù)滿中斷請求)信號、DRXI(數(shù)據(jù)接收完成或接收數(shù)據(jù)滿中斷請求)信號和ERI(接收錯誤中斷請求)信號作為中斷請求信號?？墒褂肨XI信號、CRXI信號和DRXI信號作為DTC 12的數(shù)據(jù)傳送請求。

圖3示出圖1A中示出的SCI的寄存器結(jié)構(gòu)。圖3只示出與時鐘同步模式相關(guān)的位。還可以通過采用控制位和狀態(tài)標志(未示出)來實現(xiàn)開始-停止同步模式或其他系統(tǒng)。

串行模式寄存器(SMR)的位1和0是用于選擇內(nèi)置波德率發(fā)生器(BRG)188的時鐘源的時鐘選擇位(CKS1和CKS0)。

串行控制寄存器(SCR)的位7是發(fā)送中斷使能(TIE)。當TIE位被設(shè)置成1時，許可TXI。位6是接收中斷使能(RIE)。當RIE位被設(shè)置成1時，許可ERI。位5是發(fā)送使能(TE)。當TE位被設(shè)置成1時，使能發(fā)送操作。位4是接收使能(RE)。當RE位被設(shè)置成1時，使能接收操作。位1是用于選擇時鐘源和SCK的輸入/輸出端子18C的功能的時鐘使能(CKE)。當CKE位被清零時，使用來自波德率發(fā)生器(BRG)188的內(nèi)部時鐘，并且輸入/輸出端子18C用作SCK的輸出端子。當CKE位被設(shè)置成1時，使用外部時鐘并且輸入/輸出端子18C用作SCK的輸入端子。

根據(jù)被應用MCU 10的系統(tǒng)，SCI 18的操作被固定為：僅發(fā)送操作(TE＝1、RE＝0)、僅接收操作(TE＝0、RE＝1)和同時發(fā)送-接收操作(TE＝RE＝1)中的一個。當發(fā)送和接收控制管理通信狀態(tài)的轉(zhuǎn)變時，必須根據(jù)僅發(fā)送操作、僅接收操作和同時發(fā)送-接收操作這三個操作來改變寄存器和位進行表示。為了防止在諸如發(fā)送和接收操作的通信操作期間產(chǎn)生不匹配，禁止在通信操作期間TE位和RE位發(fā)生改變。在設(shè)置TE位和RE位之后，必須等待通過波德率發(fā)生器(BRG)188同步基礎(chǔ)時鐘所需的時間。

串行狀態(tài)寄存器(SSR)的位7是用于指示發(fā)送FIFO 187的空狀態(tài)的發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空(TDRE)標志。當存在預定的空空間時，TDRE標志被設(shè)置成1。當在讀取TDRE標志的1的狀態(tài)之后CPU 11寫入0時，并且當通過TXI激活的DTC 12將發(fā)送數(shù)據(jù)傳送到發(fā)送FIFO 187時，將TDRE標志清零。當將TDRE標志清零時，開始發(fā)送操作。位6是用于指示接收FIFO 186的數(shù)據(jù)狀態(tài)的數(shù)據(jù)寄存器滿(RDRF)標志。當在接收FIFO 186中存在預定數(shù)據(jù)時，RDRF標志被設(shè)置成1。當在讀取RDRF標志的1的狀態(tài)之后CPU 11寫入0時，并且當通過CRXI或DRXI激活的DTC 12從接收FIFO 186傳送數(shù)據(jù)時，將RDRF標志清零。位5是用于指示在接收時已經(jīng)出現(xiàn)的超限錯誤的超限錯誤(ORER)標志。具體地講，當在RDRF標志被設(shè)置成1的狀態(tài)下接收到以下數(shù)據(jù)時，ORER標志被設(shè)置成1。此時，接收數(shù)據(jù)寄存器(RDR)在出現(xiàn)超限錯誤之前保持接收數(shù)據(jù)，并且丟失隨后接收的數(shù)據(jù)。在ORER標志被設(shè)置成1的狀態(tài)下，不執(zhí)行后續(xù)的串行發(fā)送和接收。

當TDRE標志和TIE位二者都被設(shè)置成1時，出現(xiàn)TXI。當RDRF標志和RIE位二者都被設(shè)置成1時，CRXI或DRXI因隨后將描述的CMD位而出現(xiàn)。當OREG標志和RIE位二者都被設(shè)置成1時，出現(xiàn)ERI。

功能控制寄存器(SFCR)的位5是發(fā)送禁止(TD)。當在執(zhí)行時鐘同步模式的發(fā)送-接收操作并且輸入時鐘的狀態(tài)下TD位被設(shè)置成1時，根據(jù)時鐘輸入，開始發(fā)送-接收操作，而不管TDRE標志的狀態(tài)如何。假定發(fā)送數(shù)據(jù)是固定值(例如，00或FF)。通過將發(fā)送數(shù)據(jù)固定成0或1，可以阻止信號改變并且避免功耗不期望地增大。只有數(shù)據(jù)是固定的，而其他通信操作與同時發(fā)送-接收操作相同。位4是接收禁止(RD)。當RD位被設(shè)置成1時，接收不被視為已經(jīng)完成并且RDRF標志和ORER標志不被設(shè)置成1。位2是用于指明接收完成是被視為命令接收完成還是被視為數(shù)據(jù)接收完成的命令接收(CMD)。也就是說，當CMD位被設(shè)置成1時，CRXI作為命令接收完成出現(xiàn)，并且當CMD位被清零時，出現(xiàn)DRXI。

響應于來自DTC 12的模式控制信號(MDC)，根據(jù)SCIMDC 182來改變CMD位、TD位和RD位。

圖4示出圖1A中示出的SCI的模式控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變。在重置之后，狀態(tài)是TE位和RE位被設(shè)置成0的停止狀態(tài)ST1。當設(shè)置控制寄存器181的SCR并且通過CPU 11將TE和RE位中的至少一個設(shè)置成1時，狀態(tài)被設(shè)置成操作使能態(tài)ST2。操作使能態(tài)ST2是發(fā)送操作(TE＝1)、接收操作(RE＝1)和發(fā)送-接收操作(TE＝RE＝1)中的一種狀態(tài)。

首先，盡管沒有特別地受通過DTC操作執(zhí)行的SFCR設(shè)置(模式控制)的限制，但CMD位被設(shè)置成1，用于將狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槊罱邮諔B(tài)ST21。當命令接收完成時，狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)置確定/等待態(tài)ST22，等待DTC 12進行模式控制。

這種模式控制轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)接收態(tài)ST23、數(shù)據(jù)發(fā)送-接收態(tài)ST24和數(shù)據(jù)發(fā)送態(tài)ST25之中的一種狀態(tài)。當TD位被設(shè)置成1時，將轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)接收態(tài)ST23，當RD位被設(shè)置成1時，將轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)發(fā)送態(tài)ST25，并且TD位和RD位都沒有被設(shè)置成1(二者都被清零)時，將轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)發(fā)送-接收態(tài)ST24。當執(zhí)行所需的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收、或數(shù)據(jù)發(fā)送時，狀態(tài)轉(zhuǎn)變成設(shè)置確定/等待態(tài)ST26，等待DTC 12進行模式控制。通過模式控制，CMD位被設(shè)置成1，從而轉(zhuǎn)變成命令接收態(tài)ST21。在操作使能態(tài)ST2下，發(fā)送和接收的系統(tǒng)和格式不變。

(INT)

圖5是示出圖1A中示出的中斷控制器(INT)的構(gòu)造的框圖。存在針對MCU 10的兩種中斷因子，內(nèi)部中斷和外部中斷，每個中斷設(shè)置有中斷因子標志。這里，只典型地示出來自SCI 18的內(nèi)部中斷因子。

如同SCI 18的情況一樣，當定時器17和模擬模塊19的功能塊變成預定狀態(tài)時，或者當MCU 10的外部中斷輸入端子變成預定狀態(tài)時，中斷因子標志被設(shè)置成1。當中斷因子標志被設(shè)置成1并且對應中斷使能位被設(shè)置成1時，對INT 13發(fā)出中斷請求。

這個中斷請求(INTREQ)被輸入中斷/DTC確定電路131。DTC使能寄存器(DTER)132的內(nèi)容還被輸入中斷/DTC確定電路131。當請求中斷時，中斷/DTC確定電路131選擇是要激活DTC 12還是允許CPU 11的中斷。當與DTC使能寄存器132有關(guān)的中斷因子對應的DTE位被設(shè)置成1時，中斷/DTC確定電路131請求DTC 12的激活并且不請求CPU 11的中斷。當DTC使能寄存器132的DTE位被清零時，中斷/DTC確定電路131請求CPU 11的中斷而不請求DTC 12的激活。

中斷/DTC確定電路131分別地或獨立地向優(yōu)先級和掩蔽確定電路133輸出對CPU 11的中斷請求，以及向優(yōu)先級確定電路134輸出對DTC12的激活請求。根據(jù)優(yōu)先級寄存器、中斷掩蔽級等來控制CPU的優(yōu)先級和掩蔽確定電路133。

當在對CPU 11的中斷請求和對DTC 12的激活請求中已經(jīng)出現(xiàn)了多個中斷請求時，優(yōu)先級和掩蔽確定電路133和優(yōu)先級確定電路134分別確定優(yōu)先級。進行此確定的結(jié)果是，選擇了最高的優(yōu)先級并且產(chǎn)生矢量數(shù)。優(yōu)先級和掩蔽確定電路133輸出CPU中斷請求(CPUINT)和矢量數(shù)(VEC)，并且優(yōu)先級確定電路134輸出DTC激活請求(DTCREQ)和DTC矢量數(shù)(DTCVEC)。

DTC激活請求(DTCREQ)被輸入DTC 12，DTC矢量數(shù)(DTCVEC)被輸入鎖存電路135。從DTC 12輸出DTC操作開始信號(DTCSTA)和DTC操作結(jié)束信號(DTCEND)，并且將它們輸入鎖存電路135。也就是說，當DTC 12開始操作時，DTC操作開始信號(DTCSTA)變成激活態(tài)并且鎖存電路135鎖存并且保持DTC矢量數(shù)(DTCVEC)。當完成DTC 12的數(shù)據(jù)傳送時，DTC操作結(jié)束信號(DTCEND)變成激活態(tài)并且鎖存電路135的鎖存被釋放。

DTC矢量數(shù)(DTCVEC)和DTC操作結(jié)束信號(DTCEND)被輸入解碼器電路136，并且來自DTC 12的中斷因子清零信號(INTCLR)或DTE清零信號(DTECLR)變成對應中斷因子標志(例如，SCI 18的TDRE、RDRF和ORER)的激活態(tài)，并且中斷因子標志或DTE位被清零。

當按必要的中斷因子激活DTC 12時，CPU 11預先將數(shù)據(jù)傳送信息寫入RAM 15的必要地址，并且將有關(guān)的中斷的中斷使能位(例如，SCI 18的TIE和RIE)和與DTC使能寄存器132的有關(guān)的中斷因子對應的DTE位設(shè)置成1。

當在這種狀態(tài)下有關(guān)的中斷因子標志被設(shè)置成1時，激活DTC 12。在DTC 12正在執(zhí)行諸如預定數(shù)據(jù)傳送的操作的狀態(tài)下，DTC 12通過中斷因子清零信號(INTCLR)針對每次數(shù)據(jù)傳送將有關(guān)的中斷因子標志清零。此時，不請求CPU 11的中斷。

當完成預定數(shù)據(jù)傳送時，DTC 12通過使用DTE清零信號(DTECLR)在操作結(jié)束時將DTE位清零。此時，有關(guān)的中斷因子標志被保持1并且DTE位被清零。因此，請求CPU 11的中斷。CPU 11執(zhí)行與預定數(shù)據(jù)傳送等的結(jié)束對應的處理，并且重置數(shù)據(jù)傳送信息或DTE位。

(DTC)

圖6示出圖1A中示出的DTC的數(shù)據(jù)傳送信息(傳送信息組)。DTC 12的數(shù)據(jù)傳送信息包括模式寄存器(MR)、數(shù)據(jù)寄存器(DR)、第一和第二源(傳送源)地址寄存器(SAR1、SAR2)、目的地(傳送目的地)地址寄存器(DAR)和傳送計數(shù)寄存器(CR)。

根據(jù)MR中保持的內(nèi)容，使用這些寄存器中必要的一個。CR被分成塊傳送計數(shù)寄存器(BTCR)和傳送計數(shù)寄存器(TCR)。TCR被分成高階8位(TCRH)和低階8位(TCRL)。根據(jù)隨后將描述的數(shù)據(jù)傳送模式進行操作。至于這些寄存器(MR、CR)，在DTC 12中存在一組的電路，并且盡管沒有特別限制，但它們并不存在于CPU 11的地址空間。將被存儲在這些寄存器中的數(shù)據(jù)傳送信息的必要數(shù)量的組布置在例如CPU 11的地址空間上的RAM 15的預定數(shù)據(jù)傳送信息地址區(qū)域中。

模式寄存器(MR)的位構(gòu)造如下。位31-36指定數(shù)據(jù)傳送模式的設(shè)置和用于表參考的輸入數(shù)據(jù)。位15-0對于表參考指定數(shù)據(jù)傳送功能的表參考，并且還指定普通數(shù)據(jù)傳送功能的數(shù)據(jù)傳送。

位31是用于選擇普通數(shù)據(jù)傳送或用于表參考的數(shù)據(jù)傳送功能的TLU位。當TLU位被清零時，執(zhí)行普通數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)傳送信息是MR、SAR2、DAR和CR(32位×4項)。在對普通數(shù)據(jù)傳送的說明中，作為硬件的SAR2被描述為作為數(shù)據(jù)傳送信息的SAR。當TLU位被設(shè)置成1時，執(zhí)行表參考模式。

位30是BRM位，并且當TLU位被設(shè)置成1以指定分支模式時變得有效。數(shù)據(jù)傳送信息是MR、SAR1、SAR2和DAR(32位×4項)。CR被視為0?；趶腟AR1所指定的地址讀取的數(shù)據(jù)，DTC 12參考SAR2所指定的表。DTC 12將從表讀取的數(shù)據(jù)寫入DAR所指定的目的地地址。

位27是MDCE位。DTC 12在MDCE位被設(shè)置成1的狀態(tài)下執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送CR＝0，并且輸出模式控制信號(MDC)。

位26-24是MDC[2:0]位。在TLU位被清零并且MDCE位被設(shè)置成1的狀態(tài)下，在數(shù)據(jù)傳送CR＝0時，指定模式控制信號(MDC)。在這種情況下，MDC[2]位被反映到CMD位，MDC[1]位被反映到TD位，并且MDC[0]被反映到RD位。在TLU位和MDCE位二者都被設(shè)置成1的狀態(tài)下，DTC12基于從SAR2所指定的表讀取的數(shù)據(jù)，輸出模式控制信號(MDC)。

位22-20是SF[2:0]位，并且指定輸入數(shù)據(jù)左移8-0位。

位17和16是用于選擇將在讀取輸入數(shù)據(jù)時采用的字節(jié)大小、字大小或長字大小的ISz[1:0]位。

位15和14是用于指明在數(shù)據(jù)傳送之后是遞增、遞減還是不改變SAR的SM1位和SM0位。

位13和12是用于指明在數(shù)據(jù)傳送之后是遞增、遞減還是不改變DAR的DM1位和DM0位。

位11和10是用于選擇數(shù)據(jù)傳送模式的TMD1位和TMD0位。當TMD1位和TMD0被設(shè)置成00時，選擇的是正常模式。在這種正常模式下，一次激活執(zhí)行從SAR所指示的地址到DAR所指示的地址的一個數(shù)據(jù)傳送。隨后，基于SM1位、SM0位、DM1位和DM0位的指定來執(zhí)行SAR和DAR的操作，并且將CR遞增。每當出現(xiàn)開始因子時，將這個操作重復CR所指定的次數(shù)。然后，當完成CR所指定的次數(shù)的數(shù)據(jù)傳送時，禁止DTC操作并且對CPU 11請求用作開始因子的中斷。當TMD1位和TMD0位被設(shè)置成01時，選擇的是重復模式。當TMD1位和TMD0被設(shè)置成10時，選擇的是塊傳送模式?？赏ㄟ^采用公知的技術(shù)來實現(xiàn)重復模式和塊傳送模式。

位9是用于選擇傳送源或傳送目的地中的哪一個作為重復區(qū)和塊區(qū)域的DIR位。

位7和6是用于選擇在執(zhí)行一個數(shù)據(jù)傳送時將采用的字節(jié)大小、字大小或長字大小的Sz1位和Sz0位。

位2是CRE位。當CRE位被清零時，響應于DTC激活請求(DTCREQ)，沒有限制地運行DTC 12。在正常模式的情況下，不使用CR。當CRE位被設(shè)置成1時，根據(jù)初始被設(shè)置成CR的值來運行DTC 12。

對于一個開始因子，位1是選擇終止數(shù)據(jù)傳送還是執(zhí)行下一個數(shù)據(jù)傳送的NXTE1位。當NXTE1位被清零時，在讀取數(shù)據(jù)傳送信息并且傳送數(shù)據(jù)之后，寫入數(shù)據(jù)傳送信息并且終止DTC的操作。當NXTE1位被設(shè)置成1時，在讀取數(shù)據(jù)傳送信息并且傳送數(shù)據(jù)之后，寫入數(shù)據(jù)傳送信息。此外，從連續(xù)地址讀取數(shù)據(jù)傳送信息，執(zhí)行目前數(shù)據(jù)傳送信息所指定的數(shù)據(jù)傳送，并且寫入數(shù)據(jù)傳送信息。這個操作被稱為鏈傳送(chain transfer)。位0是用于指定當CR變成0時是否執(zhí)行鏈傳送的NXTE0位。

圖7是示出圖1A中示出的DTC的構(gòu)造的框圖。DTC 12包括數(shù)據(jù)傳送控制塊(DTCCNT)121、總線接口(BIF)122、矢量生成塊(VG)123、矢量地址寄存器(VAR)124和算術(shù)邏輯單元(ALU)12A。DTC 12還包括模式寄存器(MR)、第一源地址寄存器(SAR1)、第二源地址寄存器(SAR2)、目的地地址寄存器(DAR)和數(shù)據(jù)傳送計數(shù)器(CR)。

DTCCNT 121基于來自INT 13的DTC激活請求(DTCREQ)和MR的內(nèi)容來控制DTC 12。

BIF 122使DTC內(nèi)部總線12B與MCU內(nèi)部總線1B有聯(lián)系。這個聯(lián)系包括總線請求、總線應答、總線命令、等待、地址和數(shù)據(jù)。還使用BIF 122來確認通過數(shù)據(jù)傳送控制塊(DTCCNT)121傳送的數(shù)據(jù)。

VG 123根據(jù)INT 13供應的中斷DTC矢量數(shù)(DTCVEC)來生成矢量地址。例如，VG 123使DTCVEC成四倍并且將其與預定偏差相加。

VAR 124存儲從VG 123生成的矢量地址所指示的RAM 15的區(qū)域讀取的數(shù)據(jù)傳送信息的首位地址。

MR、SAR1、SAR2、DAR和CR存儲從VAR 124中存儲的數(shù)據(jù)傳送信息的首位地址所指示的RAM15的區(qū)域順序讀取的數(shù)據(jù)傳送信息。

ALU 124具有諸如邏輯運算、移位和算術(shù)運算的功能，并且以給定次序執(zhí)行這些操作中的兩個或更多個。

盡管未示出，但DTC內(nèi)部總線12B具有多條總線，從而使SAR1、SAR2、DAR和CR的內(nèi)容能夠被供應到ALU 12A進行運算。根據(jù)該構(gòu)造，執(zhí)行重復模式或塊傳送模式下的運算?？赏ㄟ^采用公知技術(shù)來實現(xiàn)重復模式和塊傳送模式下的數(shù)據(jù)傳送操作的內(nèi)容。因此，省略對其的詳細說明。

當從INT 13供應DTC激活請求信號(DTCREQ)時，DTC 12開始操作。當DTC 12開始操作時，DTCCNT 121將DTC操作開始信號(DTCSTA)設(shè)置成激活態(tài)。當執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送時，DTCCNT 121與這個總線周期同步地激活應答信號(ACK)。當傳送計數(shù)器(CR)是0時并且根據(jù)MR的設(shè)置，DTCCNT 121將模式控制信號(MDC)變成預定狀態(tài)并且設(shè)置SCI 18的SFCR。DTCCNT 121激活中斷因子清零信號(INTCLR)或DTE清零信號(DTECLR)，將用作開始因子的中斷因子標志或DTE位清零，并且終止操作。在DTC 12終止操作之后，DTCCNT 121激活DTC操作結(jié)束信號(DTCEND)并且返回停止狀態(tài)。

<應用>

圖8A是示出根據(jù)應用的微計算機系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。圖8B是示出圖8A中示出的微計算機系統(tǒng)的連接關(guān)系的框圖。微計算機系統(tǒng)1包括主MCU 10M、從MCU 10S、電機20和用于檢測電機20的位置的編碼器30。微計算機系統(tǒng)1是例如相機系統(tǒng)，并且主MCU 10M是相機主體MCU并且主MCU 10S是相機鏡頭MCU。

根據(jù)實現(xiàn)方式示例的MCU 10被應用于主MCU 10M和從MCU 10S。從MCU 10S使用針對聚焦電機(M)的驅(qū)動的定時器17F、針對用于檢測聚焦電機20的位置的編碼器(ENCODER)的輸入的定時器17D、和帶有間隔定時器功能的定時器171。經(jīng)由諸如/輸出端口(I/O)1A輸入各種類型的設(shè)置的切換(SWITCH)。

如圖8B中所示，用時鐘同步模式的三條信號線和指示狀態(tài)的輸入/輸出端口的一條信號線使主MCU 10M的SCI 18和從MCU 10S的SCI 18彼此有聯(lián)系。用于輸出TXD的端子18A、用于輸入RXD的端子18B、用于輸出SCK的端子18C和用于輸入主MCU 10M的ST的端子18D分別聯(lián)接到用于輸入RXD的端子18D、用于輸出TXD的端子18A、用于輸入SCK的端子18C和用于輸出從MCU 10S的ST的端子18D。主MCU 10M輸出同步時鐘(SCK)，從MCU 10S輸出狀態(tài)(ST)。

(通信操作的第一示例)

圖9是示出圖8A中示出的微計算機系統(tǒng)中的通信操作的第一示例的時序圖。通信操作的第一示例是主發(fā)送/從接收的情況。在圖9中，帶陰影部分示出執(zhí)行從MCU 10S的SCI 18的模式控制的DTC 12的操作。

首先，主MCU 10M和從MCU 10S對各個SCI 18的寄存器執(zhí)行初始設(shè)置，作為發(fā)送-接收操作(TE＝1、RE＝1)(時序T1)。

主MCU 10M輸入從MCU 10S的狀態(tài)(ST)輸出。當狀態(tài)(ST)是忙(BUSY)狀態(tài)時，發(fā)送處于待機。當設(shè)置了發(fā)送數(shù)據(jù)(命令)并且狀態(tài)(ST)輸入變成備用(READY)狀態(tài)時，主MCU 10M發(fā)送命令(CMND)。此時，主MCU 10M將RD位設(shè)置成1，忽略接收數(shù)據(jù)。

從MCU 10S將CMD位設(shè)置成1并且將TD位設(shè)置成1以設(shè)置成命令接收(時間T1)。發(fā)送數(shù)據(jù)空中斷請求(TXI)的設(shè)置被制止，不執(zhí)行對于發(fā)送FIFO 187的數(shù)據(jù)設(shè)置，發(fā)送數(shù)據(jù)(TXD)被固定于例如高電平，并且輸出虛擬(DUMY)數(shù)據(jù)。當接收開始時，狀態(tài)(ST)輸出被設(shè)置成忙態(tài)。當完成命令的接收時，SCI 18發(fā)出命令接收完成中斷請求(CRXI)，并且INT 13向DTC 12發(fā)出DTC激活請求(DTCREQ)。DTC 12讀取命令的接收數(shù)據(jù)，將此與SAR2相加，并且讀取RAM 15的表區(qū)域。由于接收數(shù)據(jù)滿(接收數(shù)據(jù)傳送)，導致這些內(nèi)容設(shè)置DAR所指定的發(fā)送數(shù)據(jù)空(發(fā)送數(shù)據(jù)傳送)和數(shù)據(jù)傳送開始請求的DTC矢量(TXI矢量、DRXI矢量)。在本實施例中，假定兩個長字是塊傳送的。當兩個長字中的一個是預定數(shù)據(jù)時(例如，當它是00000000)時，模式控制信號(MDC)被激活，以便將對應TD位或RD位設(shè)置成1。具體地講，當發(fā)送數(shù)據(jù)空的DTC矢量是00000000時，TD位被設(shè)置成1，以使發(fā)送制止有效。當接收數(shù)據(jù)滿的DTC矢量是00000000時，RD位被設(shè)置成1，以使接收制止有效。CMD位被清零。遵循此模式控制信號(MDC)，SCI 18設(shè)置SRCR，切換成數(shù)據(jù)接收或數(shù)據(jù)發(fā)送，并且將狀態(tài)(ST)輸出設(shè)置成忙態(tài)。在這種情況下，對應于上述的命令，存在三種模式：主發(fā)送/從接收、從發(fā)送/主接收、和主/從發(fā)送和接收。本實施例以主發(fā)送/從接收的情況為例。因此，主方將RD位設(shè)置成1，以使接收制止(數(shù)據(jù)發(fā)送)有效，并且從方將TD位設(shè)置成1，以使發(fā)送制止(數(shù)據(jù)接收)有效(時間T2)。

在主MCU 10M中，在完成命令發(fā)送自后，設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)。當狀態(tài)(ST)輸入變成備用狀態(tài)時，發(fā)送對應于命令的預定數(shù)量的數(shù)據(jù)。

從MCU 10S在數(shù)據(jù)接收開始時將狀態(tài)(ST)輸出設(shè)置成忙態(tài)。遵循數(shù)據(jù)接收完成，從MCU 10S發(fā)出接收數(shù)據(jù)滿(接收數(shù)據(jù)傳送)數(shù)據(jù)傳送開始請求以激活DTC 12。DTC 12將接收到的數(shù)據(jù)傳送到RAM 15的預定地址。對應于命令的預定數(shù)量的數(shù)據(jù)被設(shè)置成CR，并且傳送據(jù)此的數(shù)量的數(shù)據(jù)。當CR變成0時，輸出MR所指定的模式控制信號(MDC)，并且SCI 18的模式控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變(時間T3)。據(jù)此，SCI 18將狀態(tài)(ST)輸出設(shè)置成備用狀態(tài)。當CR完成0的數(shù)據(jù)傳送時，向CPU 11發(fā)出中斷請求。

圖10示出圖9的第一示例中的針對命令接收完成的數(shù)據(jù)傳送。在針對MCU 10S中的命令接收完成的數(shù)據(jù)傳送中，CPU 11如下地設(shè)置數(shù)據(jù)傳送信息。

在MR中，TLU位、BRM位和MDCE位都被設(shè)置成1。SF[2:0]位指定+4。ISz[1:0]位指定對應于命令的字節(jié)大小。SM1位和SM0位指定SAR2固定。DM1位和DM0位指定DAR固定。TMD1位和TMD0位指定正常模式。SAR1指定接收FIFO 186的地址。SAR2指定數(shù)據(jù)發(fā)送空傳送請求和數(shù)據(jù)接收滿傳送請求的DTC矢量的表區(qū)域的首位地址。DAR指定數(shù)據(jù)發(fā)送空傳送請求和數(shù)據(jù)接收滿傳送請求的DTC矢量地址。這些信息條目被作為圖10中示出的數(shù)據(jù)傳送信息C來存儲。

在圖10中，細線箭頭指示地址的說明，雙線箭頭指示數(shù)據(jù)的讀取/寫入。

(A)當因命令接收完成而激活DTC時，從對應矢量區(qū)(CRXI中斷的矢量地址所指定的區(qū)域(CRXI矢量))讀取數(shù)據(jù)傳送信息的首位地址。

(B)基于這個地址，從數(shù)據(jù)傳送信息地址區(qū)域讀取數(shù)據(jù)傳送信息C。這個數(shù)據(jù)傳送信息C是將被存儲在MR、SAR1、SAR2和DAR中的內(nèi)容。接收FIFO 186的地址被存儲在SAR1中。表區(qū)域的首位地址被存儲在SAR2中。TXI矢量地址被存儲在DAR中。

(C)首先，從SAR1所指定的接收FIFO 186讀取ISz位中指定的字節(jié)大小的命令。通過ALU 12A將讀取的數(shù)據(jù)左移在SF[2:0]位中指定的4位。將這個結(jié)果與SAR2相加并且用作源地址。

(D)從SAR2所指定的表區(qū)域的源地址讀取被傳送數(shù)據(jù)。在本實施例中，讀取TXI矢量n和DRXI矢量n。

(E)這被寫入DAR所指定的TXI矢量區(qū)域和DRXI矢量區(qū)域。同時，如上所述地輸出模式控制信號(MDC)。例如，DRXI矢量n是指示必要的數(shù)據(jù)傳送信息m的內(nèi)容。

因此，可以(從數(shù)據(jù)傳送信息m、m1、m2、m3等)選擇對應于命令并且響應于TXI和DRXI數(shù)據(jù)傳送的數(shù)據(jù)傳送信息。

在字節(jié)大小的情況中，最多可在256種之中指定命令。命令可定義后續(xù)數(shù)據(jù)的存在或不存在、數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)的種類。例如，命令涉及將后續(xù)數(shù)據(jù)寫入定時器17D、17F和17I和從MCU 10S的I/O端口1A，并且另一個命令涉及發(fā)送定時器17D、17F和17I和從MCU 10S的I/O端口1A的期望數(shù)據(jù)?？筛鶕?jù)適于所關(guān)注的微計算機系統(tǒng)1的命令，任意地定義此命令。

圖11示出圖9的第一示例中的針對接收數(shù)據(jù)滿的數(shù)據(jù)傳送(接收數(shù)據(jù)傳送)。在針對MCU 10S中的接收數(shù)據(jù)滿的數(shù)據(jù)傳送(接收數(shù)據(jù)傳送)中，如下地設(shè)置數(shù)據(jù)傳送信息。

在MR中，TLU位和BRM位被清零，MDCE位被設(shè)置成1。Sz[1:0]位指定對應于命令的字節(jié)大小。SM1位和SM0位指定SAR固定。DM1位和DM0位指定DAR遞增。TMD1位和TMD0位指定正常模式。SAR指定接收FIFO 186的地址。DAR指定用于數(shù)據(jù)接收的RAM 15的地址。CR指定對應于命令的數(shù)據(jù)的數(shù)量。這些信息條目被作為圖11中示出的數(shù)據(jù)傳送信息m來存儲。

(A)當因接收數(shù)據(jù)滿(接收數(shù)據(jù)傳送)激活DTC 12時，從對應矢量區(qū)域(DRXI中斷的矢量地址所指定的區(qū)域(DRXI矢量))讀取數(shù)據(jù)傳送信息的首位地址。由于命令接收完成，導致通過數(shù)據(jù)傳送將其更新成必要內(nèi)容，并且其指示數(shù)據(jù)傳送信息m。

(B)基于這個地址，從數(shù)據(jù)傳送信息地址區(qū)域讀取數(shù)據(jù)傳送信息m。此數(shù)據(jù)傳送信息是MR、SAR、DAR和CR的內(nèi)容。接收FIFO 186的地址被存儲在SAR中，RAM 15的地址被存儲在DAR中。

(C)首先，從SAR所指定的接收FIFO 186讀取Sz位所指定的字節(jié)大小的接收數(shù)據(jù)。所讀取的接收數(shù)據(jù)被寫入DAR所指定的RAM 15中。這個操作重復CR所指定的次數(shù)。當CR變成0時，如上所述地輸出模式控制信號(MDC)。

(通信操作的第二示例)

圖12是示出圖8A中示出的微計算機系統(tǒng)中的通信操作的第二示例的時序圖。在通信操作的第二示例中，對應于命令的數(shù)據(jù)傳送是從發(fā)送/主接收。如同上述的第一示例的情況一樣，主MCU 10M和從MCU 10S分別地執(zhí)行作為發(fā)送-接收操作的初始設(shè)置，并且執(zhí)行命令的發(fā)送和接收。

為了輸出與必要數(shù)據(jù)的數(shù)量對應的同步時鐘，主MCU 10M將TD位設(shè)置成1，并且通過例如將發(fā)送數(shù)據(jù)固定成高電平來發(fā)送虛擬數(shù)據(jù)。

通過在命令接收完成時進行DTC 12的模式控制，從MCU 10S將RD位設(shè)置成1，以使數(shù)據(jù)發(fā)送有效(時間T2)。也就是說，RAM 15的表上的發(fā)送數(shù)據(jù)空的DTC矢量被設(shè)置為除了00000000外的預定矢量，并且接收數(shù)據(jù)滿的DTC矢量被設(shè)置成00000000。

為了發(fā)送對應于命令的預定數(shù)量的數(shù)據(jù)，從MCU 10S根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)空(發(fā)送數(shù)據(jù)傳送)數(shù)據(jù)傳送請求來激活DTC 12S。DTC 12將待發(fā)送數(shù)據(jù)從RAM 15的預定地址發(fā)送到發(fā)送FIFO 187。DTC 12在數(shù)據(jù)發(fā)送開始時將狀態(tài)(ST)輸出設(shè)置成忙態(tài)。執(zhí)行CR所指示的預先確定的數(shù)的數(shù)據(jù)傳送。當CR變成0時，輸出MR所指定的模式控制信號(MDC)，并且SCI 18S的模式控制狀態(tài)轉(zhuǎn)變(時間T3')。此時，模式的改變或SFCR的改變沒有立即被反映，而是在發(fā)送數(shù)據(jù)的輸出完成之后(在發(fā)送FIFO 187和發(fā)送器185中數(shù)據(jù)已耗盡的狀態(tài)下)被反映(時間T3)。換句話講，在模式控制輸入與發(fā)送和接收同步之后，使能該反映。SCI 18S將狀態(tài)(ST)輸出設(shè)置成備用狀態(tài)。當CR完成0的數(shù)據(jù)傳送時，SCI 18S對CPU 11請求中斷。

在發(fā)送數(shù)據(jù)空的數(shù)據(jù)傳送(發(fā)送數(shù)據(jù)傳送)中，如下地設(shè)置數(shù)據(jù)傳送信息。

在MR中，TLU位和BRM位被清零，MDCE位被設(shè)置成1。Sz[1:0]位指定對應于命令的字節(jié)大小。SM1位和SM0位指定SAR遞增。DM1位和DM0位指定DAR固定。TMD1位和TMD0位指定正常模式。SAR指定數(shù)據(jù)發(fā)送的RAM 15S的地址。DAR指定發(fā)送FIFO 187的地址。CR指定對應于命令的數(shù)據(jù)的數(shù)量。

(通信操作的第三示例)

在作為通信操作的第三示例的主/從發(fā)送和接收的情況下，盡管未示出，但從MCU 10S將TD位和RD位二者都清零，并且DTC 12在由于發(fā)送數(shù)據(jù)完成而導致的數(shù)據(jù)傳送時不控制SFCR的改變，而是在由于接收數(shù)據(jù)完成而導致的數(shù)據(jù)傳送時控制SFCR的改變。也就是說，RAM 15的表上的發(fā)送數(shù)據(jù)空的DTC矢量和接收數(shù)據(jù)滿的DTC矢量都被設(shè)置成除了00000000外的預定矢量。

根據(jù)以上實現(xiàn)方式示例，得到以下的操作效果。

(1)通過在發(fā)送和接收被啟用(TE＝RE＝1)(保持指定同時發(fā)送-接收操作)的狀態(tài)下將TD位或RD位設(shè)置成1，可以制止發(fā)送或接收的操作。在發(fā)送操作制止的情況下，不需要發(fā)送數(shù)據(jù)的準備和發(fā)送開始的說明，并且變得可以對應于同步時鐘輸入來執(zhí)行任意數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收操作。在接收操作制止的情況下，接收到的內(nèi)容被忽略，沒有檢測到超限錯誤，并且沒有進行中斷請求和數(shù)據(jù)傳送開始請求。因此，在同時發(fā)送-接收操作和同步時鐘輸入的操作使能態(tài)下，變得可以暫時進行發(fā)送操作制止和接收操作制止，換句話講，不需要用于改變設(shè)置的待機時間。不需要準備無用發(fā)送數(shù)據(jù)和處理無用接收數(shù)據(jù)；因此，可以增強處理的效率。如果TE位或RE位被切換，則必須確保與整個SCI的操作一致。與此形成對照，通過限制TD位和RD位的控制目標而不改變同時發(fā)送-接收操作的基本操作，可以簡化邏輯?？梢詼p低落入不期望狀態(tài)的可能性。

(2)在接收操作中，可以指定操作是要接收命令還是要接收數(shù)據(jù)，并且這些操作可分別發(fā)出中斷請求或數(shù)據(jù)傳送開始請求。因此，變得可以以專用方式產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳送裝置的開始因子。在進行命令接收操作時，不需要通過指定發(fā)送操作制止來準備發(fā)送數(shù)據(jù)。在進行數(shù)據(jù)接收操作時，可以指定發(fā)送操作制止。由于命令接收完成的中斷請求和數(shù)據(jù)接收完成的中斷請求被分開，因此可以在沒有確定是哪個中斷請求的情況下，立即直接處理?？梢杂行нx擇合適的處理方法，使得響應于命令接收完成的中斷請求來執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送裝置的數(shù)據(jù)傳送，并且響應于數(shù)據(jù)接收完成的中斷請求來執(zhí)行CPU的中斷處理。

(3)根據(jù)數(shù)據(jù)傳送裝置響應于開始因子和諸如命令接收、僅數(shù)據(jù)接收和僅數(shù)據(jù)發(fā)送的模式進行的操作，切換模式。例如，在數(shù)據(jù)傳送裝置響應于數(shù)據(jù)發(fā)送或數(shù)據(jù)接收進行的數(shù)據(jù)傳送完成時，模式被切換成命令接收。

(4)可以輸出對應于模式的狀態(tài)。通過指定命令接收的狀態(tài)下的接收操作，輸出到外部的狀態(tài)被設(shè)置成第二狀態(tài)(忙態(tài))。當通過數(shù)據(jù)傳送裝置響應于命令接收完成進行的操作來改變模式時，輸出到外部的狀態(tài)被設(shè)置成第一狀態(tài)(備用狀態(tài))。當通過數(shù)據(jù)發(fā)送操作或數(shù)據(jù)接收操作將狀態(tài)輸出設(shè)置成第二狀態(tài)(忙態(tài))時以及當通過數(shù)據(jù)傳送裝置的上述操作將模式切換(成命令接收)時，狀態(tài)輸出被設(shè)置成第一狀態(tài)(備用)。

因此，可以實現(xiàn)對應于實際通信處理的模式，并且可以減少設(shè)置改變和待機時間。通過根據(jù)模式和通信操作來激活數(shù)據(jù)傳送裝置，并且通過數(shù)據(jù)傳送裝置的控制來切換模式，CPU的處理變得不必要并且可實現(xiàn)效率的提高和加速。通過使數(shù)據(jù)傳送裝置能夠替代CPU來執(zhí)行SCI的模式控制、命令的判斷和數(shù)據(jù)傳送，可以降低向CPU發(fā)出中斷請求的頻率并且可以延長CPU在低功耗狀態(tài)下操作的時間段?？梢韵鼵PU應該在中斷處理中所執(zhí)行的例外的處理、堆棧的撤離/返回操作和返回指令的執(zhí)行，從而有助于簡化程序或者提高系統(tǒng)的效率。還可以縮短從發(fā)生事件到執(zhí)行必要操作的時間，并且增強所謂的響應性。通過比CPU具有更小邏輯規(guī)模并且可執(zhí)行高速處理的數(shù)據(jù)傳送裝置的操作，并且通過使CPU在低功耗狀態(tài)下操作，可以實現(xiàn)低功耗。還可以增強軟件的開發(fā)效率。

可以靈活地支持適于微計算機系統(tǒng)中的每個的命令和通信系統(tǒng)。當用其他語言表達時，可以根據(jù)供應到微計算機的數(shù)據(jù)來改變微計算機的發(fā)送和接收的模式。

如上所述，已經(jīng)基于實施例、實現(xiàn)方式示例和應用具體說明了本發(fā)明的發(fā)明人實現(xiàn)的發(fā)明。然而，不可過分強調(diào)本發(fā)明限于上述的實施例、實現(xiàn)方式示例和應用，可按各種方式改變本發(fā)明。

本實現(xiàn)方式示例采用以下說明：使用TE位和RE位作為完成SCI設(shè)置之后的操作許可，并且TD位和RD位是單獨提供的。然而，優(yōu)選地，對于發(fā)送和接收，提供公用的SCI的操作使能位，并且TE位和RE位的功能以及TD位和RD位的功能被組合，從而能夠在操作期間進行改變。盡管在命令接收和發(fā)送制止的情況下發(fā)送輸出可以是任意的，但期望的是將其固定成0或1。當CMD位被設(shè)置成1時，還優(yōu)選地設(shè)置發(fā)送制止，而不管TD位如何。還優(yōu)選地，不采用公用的RDRF標志作為CRXI和DRXI的中斷因子標志，而是采用獨立的中斷因子標志。還優(yōu)選地，當RD位被設(shè)置成1時，將RIE位或RDRF標志清零。用于指定TD位和RD位的長字數(shù)據(jù)可以是不被用作數(shù)據(jù)傳送信息存儲區(qū)的數(shù)據(jù)。本實現(xiàn)方式示例采用與CPU的重置矢量一樣的00000000。這是基于它沒有用作數(shù)據(jù)傳送信息存儲區(qū)的假設(shè)。當數(shù)據(jù)傳送存儲地址被視為是以長字為單元時，可使用低階2位。

可通過使用控制寄存器來改變用于檢測接收數(shù)據(jù)滿(接收數(shù)據(jù)傳送)和發(fā)送數(shù)據(jù)空(發(fā)送數(shù)據(jù)傳送)的接收FIFO和發(fā)送FIFO的數(shù)據(jù)的量和空空間。還優(yōu)選地，能選擇除了字節(jié)大小外的用于確定命令接收中的接收完成的單元。根據(jù)由于命令接收完成導致的數(shù)據(jù)傳送，數(shù)據(jù)傳送信息以及矢量區(qū)可被重寫。優(yōu)選地，CPU可設(shè)置CMD位、TD位和RD位。還優(yōu)選地，使CPU處理是任意命令，以便設(shè)置CMD位、TD位和RD位。

本實現(xiàn)方式示例以SCI為例進行說明；然而，本發(fā)明不限于此，并且可應用于諸如I2C(內(nèi)置集成電路)和SPI(串行外圍接口)的串行通信接口。本實現(xiàn)方式示例以DTC為例進行說明；然而，本發(fā)明不限于此，并且還可應用于例如在存儲器和寄存器之間傳送數(shù)據(jù)的DMAC(直接內(nèi)存訪問控制器)。還可以按各種方式改變DTC和中斷控制器的具體構(gòu)造。省略對BSC和諸如總線權(quán)和等待的總線操作的細節(jié)的說明；然而，可以適當?shù)貙崿F(xiàn)它們。本發(fā)明可只應用于主MCU和從MCU中的一個。在這種情況下，更優(yōu)選的是應用于從MCU。

微計算機的構(gòu)造不受限制?？筛淖児δ軌K和其他。進行的以上說明是關(guān)于本示例應用于微計算機的情況；然而，本發(fā)明不限于此，并且本發(fā)明可應用于其他半導體裝置，例如，數(shù)字信號處理器(DSP)。

<例證性實施例>

下文中，說明例證性實施例。

(額外附錄1)

一種半導體裝置，所述半導體裝置包括用于根據(jù)同步時鐘執(zhí)行發(fā)送或接收的順序通信的接口電路。

在所述半導體裝置中，所述接口電路包括：

第一寄存器，其用于指定作為發(fā)送態(tài)和接收態(tài)中的至少一個的操作使能態(tài)，以及

第二寄存器，其用于保持用以指定發(fā)送制止或接收制止的信息；以及

基于所述第一寄存器的狀態(tài)和所述第二寄存器的狀態(tài)，確定發(fā)送或接收信息中的至少一個操作。

(額外附錄2)

一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

第一半導體裝置，其包括用于根據(jù)同步時鐘執(zhí)行發(fā)送或接收的順序通信的第一接口電路，以及

第二半導體裝置，其包括用于根據(jù)同步時鐘執(zhí)行發(fā)送或接收的順序通信的第二接口電路。

在所述系統(tǒng)中，所述第二接口電路包括：

第一寄存器，其用于指定作為發(fā)送態(tài)和接收態(tài)中的至少一個的操作使能態(tài)，以及

第二寄存器，其用于保持用以指定發(fā)送制止或接收制止的信息，以及

基于所述第一寄存器的狀態(tài)和所述第二寄存器的狀態(tài)，確定發(fā)送或接收信息中的至少一個操作。