串行通信接口(SCI)

1、主講人：潘昌忠信息(xnx)與電氣工程學院 信息(xnx)樓412Tel:E-mail: DSP原理(yunl)及應用 1共三十六頁課程(kchng)回顧比較單元與PWM電路作用？與定時器中比較單元的區(qū)別？如何產(chǎn)生對稱(duchn)和非對稱(duchn)PWM波？捕獲單元作用？如何捕獲？正交脈沖編碼QEP電路作用？2共三十六頁第7章 串行通信接口3本章內(nèi)容：7.1 SCI模塊概述(i sh)7.2 SCI模塊的結(jié)構(gòu)7.3 SCI的寄存器7.4 SCI應用實例 24x DSP的通信接口包括(boku)異步串行通信接口(SCI)、串行外設(shè)接口(SPI)、控制器局域網(wǎng)絡(luò)(C

2、AN)接口接口等。共三十六頁47.1 SCI模塊(m kui)概述 24x DSP的SCI(Serial Communication Interface) 串行通信接口模塊(m kui)是一個標準的異步串行口(UART)。可以和RS232/485設(shè)備接口。 可以半雙工或全雙工操作。 可以通過波特率選擇寄存器設(shè)置波特率。 數(shù)據(jù)格式：一個起始位、18位數(shù)據(jù)位、可選擇奇/偶/無校驗位、一個或兩個停止位。共三十六頁5SCI的特性：（1）兩個I/O引腳：SCIRXD與SCITXD（2）一個16位的波特率選擇寄存器可編程，可得到(d do) 65536種的不同速率。（3）18位的可編程數(shù)據(jù)位。（4）長度為

3、1位或2位的可編程停止位。（5）內(nèi)部產(chǎn)生的串行時鐘。（6）四個錯誤的檢測標志： 奇偶性錯誤、超限錯誤、幀錯誤、間斷檢測（7）兩種喚醒(hunxng)多處理器模式： 空閑線喚醒、位尋址喚醒共三十六頁6（8） 半雙工或全雙工通信。（9） 雙緩沖接收和發(fā)送功能。（10）發(fā)送和接收操作(cozu)均可通過中斷或查詢進行。（11）非歸零格式（NRZ）。共三十六頁77.2 SCI模塊(m kui)的結(jié)構(gòu)共三十六頁8串行通信接口SCI的結(jié)構(gòu)(jigu)：發(fā)送器(TX)及其寄存器 接收器(RX)及其寄存器 可編程波特率發(fā)生器 控制和狀態(tài)寄存器 1. 串行通信接口的信號(xnho)分類信號名稱說明外部信號RXD

4、SCI異步串行接口接收數(shù)據(jù)TXDSCI異步串行接口發(fā)送數(shù)據(jù)控制信號波特率時鐘CLKOUT時鐘中斷信號TXINT發(fā)送中斷RXINT接收中斷共三十六頁92. 多處理器和異步通信(tng xn)模式3. 串行通信接口可編程數(shù)據(jù)格式 串行通信接口SCI有兩個(lin )多處理器協(xié)議: 空閑線多處理器模式和地址位多處理器模式。 數(shù)據(jù)的基本單位為字符，它的長度是18位。數(shù)據(jù)的每個字符包括一個起始位、一個或者兩個停止位、一個可選的奇偶校驗位和一個地址位。 共三十六頁10SCI數(shù)據(jù)(shj)幀格式共三十六頁114. SCI多處理器通信(tng xn) 多處理器通信格式允許一個處理器在同一串行線上與其他的處理器

5、進行有效(yuxio)的數(shù)據(jù)塊傳輸。在一個串行線上，在同一時刻只允許存在一個發(fā)送器。 共三十六頁125. 空閑(kngxin)線多處理器模式數(shù)據(jù)塊與數(shù)據(jù)塊之間通過較長的空閑時間分開(fn ki)，而且這個空閑時間比數(shù)據(jù)塊內(nèi)部幀與幀之間的空閑時間長得多。空閑線協(xié)議通過在某一幀之后使用10位或更多的空閑時間來指示一個新數(shù)據(jù)塊的開始。 共三十六頁13空閑(kngxin)線多處理器模式的數(shù)據(jù)格式 共三十六頁146. 地址(dzh)位多處理器模式幀信息的最后(zuhu)一個數(shù)據(jù)位后緊跟著一個稱之為地址位的附加位。在數(shù)據(jù)塊中，第一個幀的地址位設(shè)為1，其他幀的地址位都要設(shè)成0。 共三十六頁15地址(dzh)

6、位多處理器模式的數(shù)據(jù)格式 共三十六頁167. SCI通信(tng xn)格式每一幀都由一個起始位、1至8個數(shù)據(jù)位、一個可選的奇偶校驗位和12個停止位組成。每個數(shù)據(jù)位有8個SCICLK周期。處理器通過對每個位的中間3次采樣值來確定該位的值。這些采樣分別出現(xiàn)在第4個、第5個和第6個時鐘(shzhng)周期，而且根據(jù)多數(shù)表決(3取2)原則確定該位的值。 共三十六頁17SCI異步通信(tng xn)格式 共三十六頁18通信模式(msh)中SCIRX信號時序圖 通信模式中SCITX信號(xnho)時序圖 共三十六頁198. 串行通信接口中斷(zhngdun)SCI接收器和發(fā)送器都能產(chǎn)生中斷。SCICTL

7、2寄存器中包含有一個標志位(TXRDY)，它用于指示當前中斷的狀態(tài)，同時SCIRXST寄存器也包含兩個中斷標志位(RXRDY和BRKDT)和一個RX ERROR中斷標志。SCI接收器和發(fā)送器都有各自(gz)的中斷向量。中斷申請既可設(shè)置為高優(yōu)先級也可以設(shè)置為低優(yōu)先級。當RX和TX中斷都分配在同一個優(yōu)先級時，為了減小發(fā)生接收溢出概率，接收器中斷總是比發(fā)送器中斷的優(yōu)先級高。 共三十六頁209. SCI波特率計算(j sun)SCI模塊(m kui)的波特率（1BRR65535 ）波特率選擇寄存器(SCIHBAUD, SCILBAUD)的值BRR BRR=0 時共三十六頁21地址寄存器名稱7050hS

8、CICCR SCI通信控制寄存器7051hSCICTRL1SCI控制寄存器17052hSCIHBAUD 波特率選擇寄存器高8位7053hSCILBAUD 波特率選擇寄存器低8位7054hSCICTRL2 SCI控制寄存器2 7055hSCIRXST SCI接收器狀態(tài)(zhungti)寄存器7056hSCIRXEMU SCI仿真數(shù)據(jù)緩沖寄存器7057hSCIRXBUF SCI接收器數(shù)據(jù)緩沖寄存器7059hSCITXBUF SCI發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器705FhSCIPRISCI優(yōu)先級控制寄存器7.3 SCI的寄存器共三十六頁22SCI通信(tng xn)控制寄存器( SCICCR) SCI通信控制寄

9、存器(SCI Communication Control Register, SCICCR)定義了字符格式、協(xié)議(xiy)和通信模式。位7 STOP BITS: 設(shè)置SCI停止位的個數(shù) 。1/0：2/1個停止位。位6 EVEN/ODD PARITY：SCI奇偶校驗選擇位。 1：偶校驗。 位5 PARITY ENABLE：SCI奇偶校驗使能位。 1：使能。 位4 LOOP BACK ENA：自測模式使能位。 1：使能。 位3 ADDR/IDLE MODE：SCI多處理器模式選擇位。 1：選擇地址位模式。 0：選擇空閑線模式。 位20 SCICHAR20：字符長度選擇位。 共三十六頁23字符的長度

10、(chngd)選擇 SCICHAR2SCICHAR1SCICHAR0字符長度/位數(shù)00010012010301141005101611071118共三十六頁24SCI控制(kngzh)寄存器1(SCICTL1) SCI控制寄存器1(SCI Control Register 1, SCICTL1)控制接收/發(fā)送的使能，TXWAKE和SLEEP功能(gngnng)，以及SCI軟件重啟動。位6 RX ERR INT ENA：SCI接收錯誤中斷使能位。1:使能 位5 SW RESET：SCI軟件復位位(低電平有效)。 位3 TXWAKE：SCI發(fā)送器喚醒方法選擇位。位2 SLEEP：SCI休眠位。1:

11、 休眠模式。檢測地址字節(jié)。 位1 TXENA：SCI發(fā)送使能位。 1：使能發(fā)送。 位0 RXENA：SCI接收使能位 。1：使能接收。 共三十六頁25波特率選擇(xunz)寄存器（SCIHBAUD，SCILBAUD）共三十六頁26SCI控制(kngzh)寄存器2(SCI Control Register 2, SCICTL2) 位7 TXRDY：發(fā)送緩沖寄存器準備就緒標志位。1：準備接收數(shù)據(jù)。 位6 TXEMPTY：發(fā)送器空標志位。 位1 RX/BK INT ENA：接收緩沖器/間斷(jindun)中斷使能位。1：使能。位0 TX INT ENA：發(fā)送緩沖寄存器(SCITXBUF)中斷使能位。

12、 共三十六頁27SCI接收(jishu)狀態(tài)寄存器: SCIRXST SCI接收狀態(tài)寄存器(SCI Receiver Status Register, SCIRXST)包含了7位接收器的狀態(tài)標志(biozh)(其中兩個可以產(chǎn)生中斷請求)。 位7 RX ERROR：SCI接收器錯誤標志位。位6 RXRDY：SCI接收器準備就緒標志位。 位5 BRKDT：SCI間斷檢測標志位。 位4 FE：SCI幀錯誤(Frame Error)標志位。 位3 OE：SCI溢出錯誤標志位。 位2 PE：SCI奇/偶校驗錯誤標志位。 位l RXWAKE：SCI接收器喚醒檢測標志位。 共三十六頁28SCI接收數(shù)據(jù)緩沖寄

13、存器(SCIRXEMU，SCIRXBUF) 接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器(SCIRXEMU，SCIRXBUF)用于接收數(shù)據(jù)(shj)，將數(shù)據(jù)(shj)從寄存器RXSHF轉(zhuǎn)移到SCIRXEMU和SCIRXBUF中。 仿真數(shù)據(jù)緩沖器寄存器SCIRXEMU主要(zhyo)是由仿真器(EMU)使用。 共三十六頁29SCI發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器(SCITXBUF) 共三十六頁30SCI優(yōu)先級控制(kngzh)寄存器（SCIPRI） 位6, SCITX PRIORITY:發(fā)送器中斷優(yōu)先級選擇。0為高優(yōu)先級 位5, SCIRX PRIORITY:接收器中斷優(yōu)先級選擇。0為高優(yōu)先級 位43 SCI SOFT和SCI FRE

14、E：當一個仿真懸掛事件產(chǎn)生時，這兩位決定其后如何操作。00 :一旦仿真懸掛，立即停止。10:一旦仿真懸掛，在完成(wn chng)當前的接收/發(fā)送操作后停止。x1:SCI操作不受仿真掛起影響。 共三十六頁317.4 SCI應用(yngyng)實例例: DSP通過(tnggu)RS-232與PC機串行通信。包括硬件接口電路與通信軟件。 PC機采用串口調(diào)試工具軟件，將PC機鍵盤的輸入發(fā)送給DSP，DSP收到PC機發(fā)來的數(shù)據(jù)后，回送同一數(shù)據(jù)給PC機，并在PC機屏幕上顯示出來。 DSP通過MAX3232電平轉(zhuǎn)換電路與PC機串行通信 設(shè)通信波特率為9600 bit/s。數(shù)據(jù)格式為：l位起始位，8位數(shù)據(jù)位

15、，一個停止位，無奇偶校驗位。共三十六頁32查詢方式編寫(binxi)的DSP通信程序。 #include “2407c.hunsigned int RecieveChar; void Sci_init()/SCI初始化程序SCICCR= 0 x0007; /1個停止位，無校驗，8位字符 /禁止自測試，異步空閑線協(xié)議SCICTL1= 0 x0023; /脫離復位(f wi)狀態(tài)，使能接收發(fā)送SCICTL2 = 0 x0000; /禁止接收和發(fā)送中斷SCIHBAUD= 0 x0002; /波特率9600， (CLKOUT=40MHz)SCILBAUD= 0 x0008; /BRR=0 x0208=

16、520MCRA= 0 x03; /設(shè)置SCITXD和SCIRXD為通 信端口 共三十六頁33void main(void)SCSR1=81FE;/系統(tǒng)初始化,40MHzWDCR=0 x6f; /關(guān)閉(gunb)WDSci_init(); /SCI初始化while (1)while(SCIRXST&0 x40) != 1) ;/RXRDY1表示接收到數(shù)據(jù)RecieveChar=SCIRXBUF;SCITXBUF = RecieveChar; /接收到的字符 RecieveChar送回while(SCICTL2&0 x80)=0) ;while(SCICTL2&0 x40)=0) ; 共三十六頁34思考：如何采用中斷方式編寫 DSP通信(tng xn)程序？共三十六頁35小 結(jié)SCI模塊的結(jié)構(gòu)SCI的通信(tng xn)原理SCI的程序編寫共三十六頁內(nèi)容摘要主講人：潘昌忠。信息與電氣工程學院 信息樓412?？梢酝ㄟ^波特率選擇寄存器設(shè)置波特率?？臻e線喚醒、位尋址喚醒。（11）非歸