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personal injury or death associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that Motorola was
negligent regarding the design or manufacture of the part.
DOCUMENT NUMBER
S12SCIV2/D
1
HCS12 Serial Communications Interface
(SCI)
Block Guide
V02.06
Original Release Date: June 4, 1999
Revised: Oct 10, 2001
Motorola, Inc.
SCI Block Guide V02.06
2
Revision History
Version
Number
Revision
Date
Effective
Date
Author Description of Changes
00.10
06/04/19
99
Original draft. Distributed only within Motorola
00.20
09/01/19
99
Specifications modified for Barracuda SCI. Changes based
on change request.
00.30
09/20/19
99
Specification updated after review at Munich
00.40
10/22/19
99
Specification updated after changes in the number of inter-
rupt signals from SCI
00.50
01/25/20
00
Specification document updated after internal Design data-
base review.
00.60
02/01/20
00
TXDIR bit shifted from register SCIDRH (bit 0) to register
SCISR2 (bit 1).
02.00
10/19/20
00
BRK13 bit included in the SCISR2 (bit 3)
02.01
04/02/20
01
Updated according to feedback concerning SRS v2 and
additional rules compliance
02.02
07/19/20
01
Document names have been added
Names and Variable definitions have been hidden
02.03
10/10/20
01
Correct the RWU definition in the SCI CR2 register and
update for HCS12.
02.04
03/07/20
02
New document numbering. Corrected typos.
Removed document order number except from Cover Sheet
02.05
06/24/20
02
Correct the statement about the source of baud rate
generation error in section 4.3.
02.06
11/15/20
02
Andy Zhang
Update Table 4-3 to use more general module clock
frequency 25 MHz instead of 10.2 MHz
SCI Block Guide V02.06
3
Table of Contents
Section 1 Introduction
1.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.2 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.3 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
1.4 Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Section 2 Signal Description
2.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2.2 Detailed Signal Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2.2.1 TXD- SCI Transmit Pin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2.2.2 RXD-SCI Receive Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Section 3 Memory Map and Registers
3.1 Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
3.2 Module Memory Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
3.3 Register Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3.3.1 SCI Baud Rate Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
3.3.2 SCI Control Register 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
3.3.3 SCI Control Register 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
3.3.4 SCI Status Register 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
3.3.5 SCI Status Register 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
3.3.6 SCI Data Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Section 4 Functional Description
4.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
4.2 Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
4.3 Baud Rate Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
4.4 Transmitter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
4.4.1 Transmitter Character Length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
4.4.2 Character Transmission. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
4.4.3 Break Characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
4.4.4 Idle Characters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
4.5 Receiver . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
SCI Block Guide V02.06
4
4.5.1 Receiver Character Length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
4.5.2 Character Reception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
4.5.3 Data Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
4.5.4 Framing Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
4.5.5 Baud Rate Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
4.5.6 Receiver Wakeup. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
4.6 Single-Wire Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
4.7 Loop Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
4.8 Reset Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
4.9 Modes of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
4.9.1 Run Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
4.9.2 Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
4.9.3 Stop Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
4.10 Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
4.10.1 System Level Interrupt Sources. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
4.10.2 Interrupt Descriptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
4.10.3 Recovery from Wait Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Section 5 Resets
5.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Section 6 Interrupts
6.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
6.2 Description of Interrupt Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
6.2.1 TDRE Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
6.2.2 TC Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
6.2.3 RDRF Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
6.2.4 OR Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
6.2.5 IDLE Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
SCI Block Guide V02.06
5
List of Figures
Figure 1-1 SCI Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Figure 3-1 SCI Register Quick Reference. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Figure 3-2 SCI Baud Rate Registers (SCI BDH/L) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Figure 3-3 SCI Control Register 1 (SCICR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Figure 3-4 SCI Control Register 2 (SCICR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Figure 3-5 SCI Status Register 1 (SCISR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Figure 3-6 SCI Status Register 2 (SCISR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Figure 3-7 SCI Data Registers (SCIDRH/L) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Figure 4-1 SCI Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
Figure 4-2 SCI Data Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
Figure 4-3 Transmitter Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
Figure 4-4 SCI Receiver Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
Figure 4-5 Receiver Data Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Figure 4-6 Start Bit Search Example 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
Figure 4-7 Start Bit Search Example 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
Figure 4-8 Start Bit Search Example 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Figure 4-9 Start Bit Search Example 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Figure 4-10 Start Bit Search Example 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
Figure 4-11 Start Bit Search Example 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
Figure 4-12 Slow Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
Figure 4-13 Fast Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36