《DSP控制器原理及應用技術》第6章通信類外設及其應用開發(fā)

第六章通信類外設及其應用開發(fā)工信部十二五規(guī)劃教材《DSP控制器原理與應用技術》編寫組第6章通信類外設及其

應用開發(fā)6.1串行通信（SCI）模塊6.2串行外設（SPI）模塊6.3增強控制器局域網(wǎng)（eCAN）模塊6.4多通道緩沖串口（McBSP）模塊6.5I2C總線模塊

一、結(jié)構(gòu)與點-點通信原理6.1.1SCI模塊的結(jié)構(gòu)與工作原理6.1串行通訊接口模塊(SCI)二、數(shù)據(jù)傳輸格式1.數(shù)據(jù)幀格式

NRZ（Non-return-to-zero）格式，每個數(shù)據(jù)（字符）均以相同的幀格式傳送。起始位（Start）：占用1位，為低表示數(shù)據(jù)的開始。數(shù)據(jù)位（Data）：1-8位，由低位（LSB）開始傳輸。奇/偶校驗位（Parity）：1位，用于糾錯停止位（Stop）：1-2位，高電平,表示數(shù)據(jù)幀的結(jié)束。

二、數(shù)據(jù)傳輸格式2.異步通信格式

1位數(shù)據(jù)需8個內(nèi)部SCICLK時鐘周期,多數(shù)表決?？煽啃愿哂谄胀▎纹瑱C。3.電氣和物理接口標準

RS232、RS422/RS485三、SCI操作控制1.SCI發(fā)送操作①使TXENA=1，允許發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù)。②CPU將數(shù)據(jù)寫入SCITXBUF，TXEMPTY為0。同時TXRDY=0。③數(shù)據(jù)從SCITXBUF加載到TXSHF，TXRDY高。

TXSHF中的數(shù)據(jù)逐一由引腳SCITXD上發(fā)送出去。④TXRDY變高后，CPU再將下一幀數(shù)據(jù)寫入SCITXBUF。⑤第一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，第二幀傳送到TXSHF，并開始發(fā)送。⑥當TXENA=0，將當前數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢后再停止。三、SCI操作控制2.SCI接收操作①令RXENA=1，允許接收器接收數(shù)據(jù)。②接收器檢測到起始位（連續(xù)4個以上SCICLK低電平），將數(shù)據(jù)位、地址位、奇偶校驗位依次移入RXSHF。③一幀接收完畢，將其傳送到SCIRXBUF，并置位RXRDY標志。④讀取SCIRXBUF數(shù)據(jù)后，RXRDY標志自動消除。⑤接收器繼續(xù)接收下一幀數(shù)據(jù)。⑥若第二幀數(shù)據(jù)尚未接收完畢，RXENA=0，則將其接收完畢后再停止，但RXSHF中數(shù)據(jù)不傳送到SCIRXBUF。三、SCI操作控制3.錯誤處理操作①數(shù)據(jù)幀錯誤：收不到期待的停止位，SCIRXST[FE]置位。②奇/偶校驗錯誤：“1”的個數(shù)不符合，SCIRXST[PE]置位。③溢出錯誤：SCIRXBUF中數(shù)據(jù)被覆蓋，SCIRXST[OE]置位。④間斷錯誤：停止位后連續(xù)保持低電平10位以上，置位SCIRXST[BRKDT]。四種錯誤發(fā)生時，均可申請中斷。4.中斷操作

數(shù)據(jù)發(fā)送完畢、接收到數(shù)據(jù)及接收錯誤時可產(chǎn)生中斷。發(fā)送中斷標志：SCICTL2[TXRDY]，接收中斷標志：SCIRXST[RXRDY]，接收數(shù)據(jù)錯誤中斷標志：SCIRXST[RXERROR]，間斷中斷標志：SCIRXST[BRKDT四、多處理器異步通信原理1.空閑線模式

幀間空閑位10位；幀內(nèi)空閑位<10位

2.地址位模式

數(shù)據(jù)幀中增加地址/數(shù)據(jù)位。1-地址0-數(shù)據(jù)地址位適用于短信息傳送；空閑線適用于長信息傳送。6.1.2SCI模塊的寄存器1.SCI通信控制寄存器SCICCR2.SCI控制寄存器1SCICTL13.SCI控制寄存器2（SCICTL2）4.接收狀態(tài)寄存器5.SCI接收數(shù)據(jù)緩沖器SCIRXBUF位名稱說明動作15SCIFFE接收FIFO幀錯誤標志（FIFO允許時有效）0－無幀錯誤；1－有幀錯誤14SCIFFPE接收FIFO奇偶錯誤標志（FIFO允許時有效）0－無奇偶錯誤；1－有奇偶錯誤7:0RXDT6[7:0}接收到的數(shù)據(jù)6.SCIFIFO發(fā)送寄存器SCIFFTX位名稱說明動作15SCIRSTSCI發(fā)送/接收通道復位0－復位；1－使能操作14SCIFFENAFIFO增強功能允許0－禁止；1－允許13TXFIFOReset發(fā)送FIFO復位0－復位，指針指向0；1－使能操作12:8TXFFST{3:0]發(fā)送FIFO狀態(tài)位00000-1000——FIFO有x個字未發(fā)送7TXFFINTFlagFIFO發(fā)送中斷標志0－無中斷；1－有中斷6TXFFINTCLRFIFO發(fā)送中斷清除位0－無影響；1－清除中斷標志5TXFFIENAFIFO發(fā)送中斷允許0－禁止；0－允許4:0TXFFIL[4:0]FIFO發(fā)送中斷級設定當前狀態(tài)位TXFFST<=TXFFIL時發(fā)生中斷7.SCIFIFO接收寄存器SCIFFRX位名稱說明動作15RXFFOVF接收FIFO溢出標志0－無溢出；1－溢出14RXFFOVFCLR溢出標志清除位0－無影響；1－清除溢出標志13RXFIFOReset接收FIFO復位0－復位，指針指向0；1－使能操作12:8RXFFST{3:0]接收FIFO狀態(tài)位00000-1000——接收FIFO收到x個字7RXFFINTFlagFIFO接收中斷標志0－無中斷；1－有中斷6RXFFINTCLRFIFO接收中斷清除位0－無影響；1－清除中斷標志5RXFFIENAFIFO接收中斷允許0－禁止；0－允許4:0RXFFIL[4:0]FIFO接收中斷級設定當前狀態(tài)位RXFFST>=RXFFIL時發(fā)生中斷8.SCIFIFO控制寄存器SCIFFCT位名稱說明動作15ABD自動波特率檢測標志0－未完成檢測；1－完成檢測14ABDCLRABD標志清除位0－無影響；1－清除ABD標志13CDC自動波特率檢測允許0－禁止；1－允許7:0FFTXDLYL[4:0]發(fā)送FIFO發(fā)送數(shù)據(jù)時每個數(shù)據(jù)之間的延時（以波特率時鐘為單位）8.波特率選擇寄存器與波特率設置BAUD15(MSB)BAUD14波特率選擇高字節(jié)寄存器(SCIHBAUD)76543210BAUD13BAUD12BAUD11BAUD10BAUD9BAUD8BAUD6波特率選擇低字節(jié)寄存器(SCILBAUD76543210BAUD5BAUD4BAUD3BAUD2BAUD1BAUD7SCI波特率=LSPCLK(BRR+1)x8LSPCLK16, BRR=1to65535, BRR=0BAUD0（LSB）6.1.3SCI模塊應用示例下位機發(fā)送歡迎信息“HelloWorld!”給上位機；上位機收到歡迎信息后，發(fā)送一個字符給下位機；下位機接收到該字符后，再將其回發(fā)給上位機。#include"DSP2833x_Device.h"#include"DSP2833x_Examples.h"http://函數(shù)聲明.voidscib_echoback_init(void); //聲明SCI初始化函數(shù)voidscib_fifo_init(void); //聲明FIFO初始化函數(shù)voidscib_xmit(inta);//聲明發(fā)送字符函數(shù)voidscib_msg(char*msg); //聲明發(fā)送字符串函數(shù)//全局變量聲明Uint16LoopCount;Uint16ErrorCount;voidmain(void){Uint16ReceivedChar;char*msg;//Step1.初始化系統(tǒng)控制InitSysCtrl();//Step2.初始化GPIOInitGpio();//Step3.清除所有中斷；初始化PIE向量表DINT;InitPieCtrl(); //初始化PIE控制IER=0x0000; //禁止CPU中斷IFR=0x0000; //清除所有CPU中斷標志InitPieVectTable(); //初始化PIE向量表//Step4.初始化器件外設，本例不需要//Step5.用戶特定代碼LoopCount=0;ErrorCount=0;scib_fifo_init(); //初始化FIFOscib_echoback_init(); //初始化SCImsg="\r\n\n\nHelloWorld!\0";scib_msg(msg);msg="\r\nEnteracharacterforDSPtoechoback!\n\0";scib_msg(msg);//Step6.無限循環(huán)，查詢是否收到字符并回發(fā)for(;;){msg="\r\nEnteracharacter:\0";scib_msg(msg);//等待輸入字符while(ScibRegs.SCIFFRX.bit.RXFFST!=1){} //等待RXFFST=1ReceivedChar=ScibRegs.SCIRXBUF.all; //獲取字符msg=“Yousent:\0”;//回發(fā)scib_msg(msg);scib_xmit(ReceivedChar);LoopCount++;}}//Step7.用戶自定義函數(shù):voidscib_echoback_init() //定義SCI初始化函數(shù){ScibRegs.SCICCR.all=0x0007;//1位停止位，無奇偶校驗，8位字符ScibRegs.SCICTL1.all=0x0003;//復位，允許發(fā)送和接收ScibRegs.SCICTL2.all=0x0003;//允許接收和發(fā)送中斷ScibRegs.SCIHBAUD=0x0001 //9600波特率ScibRegs.SCILBAUD=0x00E7;ScibRegs.SCICTL1.all=0x0023; //退出復位}voidscib_xmit(inta) //定義發(fā)送字符函數(shù){while(ScibRegs.SCIFFTX.bit.TXFFST!=0){}ScibRegs.SCITXBUF=a;}voidscib_msg(char*msg) //定義發(fā)送字符串函數(shù){inti;i=0;while(msg[i]!='\0'){scib_xmit(msg[i]);i++;}}voidscib_fifo_init() //定義FIFO初始化函數(shù){ScibRegs.SCIFFTX.all=0xE040;ScibRegs.SCIFFRX.all=0x204f;ScibRegs.SCIFFCT.all=0x0;}6.2.1SPI模塊結(jié)構(gòu)與工作原理一、結(jié)構(gòu)與點-點通信原理6.1串行通訊接口模塊(SCI)1.主模式①主控制器輸出時鐘給從控制器，使二者同步。②主控制器將數(shù)據(jù)寫入SPIDAT，由MSB開始，從SPISIMO引腳上串行輸出。③從控制器接收數(shù)據(jù)并移入SPIDAT的LSB。④從控制器將數(shù)據(jù)并行寫入SPIRXBUF，供CPU讀出。同時可以產(chǎn)生中斷。2.從模式①外部主控制器為從控制器提供時鐘，使二者同步。②主控制器從SPISTE引腳輸出低電平給從控制器，允許從控制器發(fā)送數(shù)據(jù)。③從控制器寫數(shù)據(jù)至SPIDAT，從SPISOMI輸出。④主控制器從SPISOMI接收數(shù)據(jù)，并移入SPIDAT。⑤主控制器將數(shù)據(jù)并行寫入SPIRXBUF。二、波特率和時鐘模式1.SPI波特率的設定由SPI波特率寄存器SPIBRR中的值確定。當SPIBRR=3～127時，SPI