第十章多通道緩沖串口

2、McBSP的結(jié)構(gòu)TMS320C54xx多通道緩沖串口（McBSP）由引腳、接收發(fā)送部分、時(shí)鐘及幀同步信號(hào)產(chǎn)生、多通道選擇以及CPU中斷信號(hào)和DMA同步信號(hào)組成，如圖所示。表McBSP引腳說明表McBSP內(nèi)部信號(hào)說明3、McBSP的工作流程McBSP與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是通過（DX）腳來發(fā)送，（RX）腳來接收，通信的時(shí)鐘與幀信號(hào)是由CLKX,CLKR,FSX,andFSR腳來控制。DSP的CPU或DMA從數(shù)據(jù)接收寄存器（DRR[1，2]）讀取接收數(shù)據(jù)，發(fā)送時(shí)向數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器(DXR[1,2])寫數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)寫入(DXR[1,2])后通過傳輸移位寄存器(XSR[1,2])移位輸出到DX上，同樣，從DR上接收的數(shù)據(jù)移位存儲(chǔ)到接收移位寄存器(RSR[1,2])并拷貝到接收緩存寄存器(RBR[1,2])，然后，再由(RBR[1,2])拷貝到DRR[1,2]，DRR[1,2]就可以由CPU或DMA來讀出。多級(jí)寄存器允許在通信時(shí)內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸。C54XX對(duì)McBSP的控制由16位的控制寄存器實(shí)現(xiàn)。二、McBSP的配置1、McBSP控制寄存器

表McBSP控制寄存器及其映射地址寄存器類型通用控制寄存器：SPCR[1,2],PCR接收和發(fā)送通道寄存器：RCR1X,RCR2X,XCR1X,XCR2X時(shí)鐘控制寄存器：SRGR1X,SRGR2X多通道控制寄存器：MCR1X,MCR2X2、串口控制寄存器1（SPCR1）

SPCR1設(shè)置McBSP串口的數(shù)字環(huán)回模式、接收符號(hào)擴(kuò)展和校驗(yàn)?zāi)Ｊ?、ClockStop模式、DX是否允許、A-bis模式、接收中斷模式等，并給出接收同步錯(cuò)誤、接收移位寄存器(RSR[1,2])空、接收準(zhǔn)備好等狀態(tài)。此外可以進(jìn)行接收復(fù)位。3、串口控制寄存器2（SPCR2）

SPCR2設(shè)置McBSP自由運(yùn)行模式、SOFT模式、發(fā)送中斷模式，并給出發(fā)送同步錯(cuò)誤、發(fā)送移位寄存器(XSR[1,2])空、發(fā)送準(zhǔn)備好等狀態(tài)。此外可以進(jìn)行發(fā)送復(fù)位、采樣率發(fā)生器復(fù)位、幀同步發(fā)生電路復(fù)位。4、引腳控制寄存器（PCR）

PCR設(shè)置McBSP傳輸幀同步模式、接收幀同步模式、發(fā)送時(shí)鐘模式、接收時(shí)鐘模式、發(fā)送幀同步信號(hào)的極性、接收幀同步信號(hào)的極性、發(fā)送時(shí)鐘極性、接收時(shí)鐘極性，并給出CLKS、DX、DR腳的狀態(tài)。此外PCR還定義發(fā)送和接收部分在復(fù)位時(shí)相應(yīng)引腳是否配置為通用I/O。5、接收控制寄存器1（RCR1）

RCR1設(shè)置McBSP接收時(shí)第一相的接收幀長度（從1個(gè)字到128個(gè)字、接收字長度（8、12、16、20、24、32bits）。6、接收控制寄存器2（RCR2）

RCR2設(shè)置McBSP接收時(shí)是否允許第二相（RPHASE=1）。如果允許，設(shè)置McBSP接收時(shí)第二相的接收幀長度（從1個(gè)字到128個(gè)字、接收字長度（8、12、16、20、24、32bits）。此外，RCR2設(shè)置McBSP接收時(shí)的接收壓縮模式、接收同步幀忽略模式、接收數(shù)據(jù)延遲。7、發(fā)送控制寄存器1（XCR1）

XCR1設(shè)置McBSP發(fā)送時(shí)第一相（FIRSTPHASE）的發(fā)送幀長度（從1個(gè)字到128個(gè)字、發(fā)送字長度（8、12、16、20、24、32bits）。8、發(fā)送控制寄存器2（XCR2）

XCR2設(shè)置McBSP發(fā)送時(shí)是否允許第二相（XPHASE=1）。如果允許，設(shè)置McBSP時(shí)第二相的發(fā)送幀長度（從1個(gè)字到128個(gè)字、發(fā)送字長度（8、12、16、20、24、32bits）。此外，XCR2設(shè)置McBSP發(fā)送時(shí)的發(fā)送壓縮模式、發(fā)送同步幀忽略模式、發(fā)送數(shù)據(jù)延遲。三、時(shí)鐘和幀同步1、系統(tǒng)框圖串口工作需要幀同步和比特時(shí)鐘信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)的來源可以是外部管腳輸入，也可以是內(nèi)部采樣率生成器產(chǎn)生，對(duì)于后者，此時(shí)管腳可能是一個(gè)時(shí)鐘輸出管腳。2、工作幀同步和工作比特時(shí)鐘真正用于發(fā)生和接收的幀同步和比特時(shí)鐘我們叫做internalCLKR，internalFSR，internalCLKX，internalFSX。這些信號(hào)同數(shù)據(jù)關(guān)系滿足如圖要求1）比特時(shí)鐘上升沿對(duì)齊幀同步，下降沿采用幀同步2）幀同步高電平有效，長度無所謂3）比特時(shí)鐘上升沿對(duì)齊數(shù)據(jù)，下降沿采樣數(shù)據(jù)3、工作幀同步和比特時(shí)鐘來源對(duì)于發(fā)送通道，可以是外部管腳，也可以是內(nèi)部采樣率生成器對(duì)于接收通道，可以是外部管腳，也可以是內(nèi)部采樣率生成器，工作在DLB模式時(shí)，則來源于發(fā)送通道工作幀同步和工作時(shí)鐘4、采樣率生成器

采樣率發(fā)生器由三級(jí)時(shí)鐘分頻組成，產(chǎn)生可編程的CLKG（數(shù)據(jù)位時(shí)鐘）信號(hào)和FSG（幀同步時(shí)鐘）信號(hào)。CLKG和FSG是McBSP的內(nèi)部信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)接收/發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)（CLKR/X）和幀同步信號(hào)（FSR/X）。采樣率發(fā)生器時(shí)鐘既可以由內(nèi)部的CPU時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)（CLKSM=1），也可以由外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)（CLKSM=0）。采樣率發(fā)生器框圖采樣率發(fā)生器的三級(jí)分頻分別是：數(shù)據(jù)位時(shí)鐘分頻(CLKGDV)

幀周期分頻(FPER)

幀脈沖寬度分頻(FWID）采樣率發(fā)生器的工作模式由采樣率發(fā)生器控制寄存器SRGR1和SRGR2控制。采樣率發(fā)生器控制寄存器（SRGR1）

采樣率發(fā)生器寄存器1設(shè)置幀正脈沖寬度（必須小于WDLEN指出的字的長度）和數(shù)據(jù)位時(shí)鐘分頻（CLKG與輸入CLK頻率之比，約定值為1）。采樣率發(fā)生器控制寄存器（SRGR2）

采樣率發(fā)生器寄存器2設(shè)置采樣率發(fā)生器時(shí)鐘同步模式、CLKS的極性、采樣率發(fā)生器輸入時(shí)鐘選擇、幀周期分頻。采樣率發(fā)生器復(fù)位設(shè)備復(fù)位或置/GRST為零可以復(fù)位采樣率發(fā)生器。設(shè)備復(fù)位使采樣率發(fā)生器復(fù)位時(shí)，CLKG等于CPU-CLK/2，而FSG為無效低電平。當(dāng)/RS放開（延遲）/GRST放開后，CLKG按SRGR1編程產(chǎn)生；如果，/FRST也放開，則經(jīng)過FPER個(gè)CLKG，F(xiàn)SG為有效高電平。置/GRST為零復(fù)位采樣率發(fā)生器，CLKG和FSG都將是無效低電平。采樣率生成器復(fù)位過程用于控制接收和發(fā)送的幀同步和時(shí)鐘有內(nèi)部的概念，就是真實(shí)的工作幀同步和時(shí)鐘。數(shù)據(jù)在工作時(shí)鐘的上升沿產(chǎn)生，下降延采樣。工作幀同步是高電平有效，其上升沿同工作比特時(shí)鐘上升沿對(duì)齊。工作幀同步和時(shí)鐘來源可以是外部管腳FSR/X和CLKX/R得到，也可以是采樣率生成器得到。外部引腳產(chǎn)生工作幀同步和時(shí)鐘可能會(huì)有極性問題。這時(shí)，通過CLK(R/X)P，PFS(R/X)P來調(diào)整，使之滿足工作幀同步和時(shí)鐘的極性要求。采樣率生成器產(chǎn)生的工作幀同步和時(shí)鐘肯定是滿足極性要求的，即：數(shù)據(jù)在工作時(shí)鐘的上升沿產(chǎn)生，下降沿采樣，工作幀同步是高電平有效。使用管腳CLKS作為采樣率生成器的時(shí)鐘輸入而不是CPU時(shí)鐘時(shí)，存在極性和同步問題，通過CLKSP選擇是在CLKS上升沿還是下降沿產(chǎn)生CLKG和FSG。當(dāng)GSYNC=1，F(xiàn)SG由外部管腳FSR觸發(fā)，F(xiàn)PER沒有作用，而且CLKG要重新與FSG同步，即FSG上升沿時(shí)保持高電平6、數(shù)據(jù)時(shí)鐘生成CLK(R/X)M=0，外部管腳CLK(R/X)作為工作數(shù)據(jù)時(shí)鐘，通過CLK(R/X)P控制極性；CLK(R/X)M=1，內(nèi)部采樣率生成器產(chǎn)生工作數(shù)據(jù)時(shí)鐘。采樣率生成器的輸入時(shí)鐘可以是CPU時(shí)鐘，也可以是CLKS管腳，由CLKSM控制。當(dāng)是后者，CLKSP控制器極性；內(nèi)部采樣率生成器產(chǎn)生工作數(shù)據(jù)時(shí)鐘，通過CLKGDV分頻采樣率生成器輸入時(shí)鐘得到。7、幀同步信號(hào)生成如果是由采樣率生成器產(chǎn)生發(fā)送和接收幀同步，首先考慮采樣率生成器的輸入時(shí)鐘是CPU還是CLKS管腳。這個(gè)同數(shù)據(jù)時(shí)鐘是一致的，由FS(R/X)M=1和CLKSM決定。當(dāng)由采樣率生成器產(chǎn)生幀同步，F(xiàn)PER和FWID控制幀同步的周期和有效寬度（高電平寬度），大小為設(shè)定值加1。FWID不能大于WDLEN.例子：FPER=15，F(xiàn)WID＝1FS(R/X)M=0，幀同步由外部輸入管腳產(chǎn)生，可以通過FS(R/X)P控制極性；FS(R/X)M=1，幀同步由內(nèi)部產(chǎn)生。對(duì)于接收幀同步，內(nèi)部產(chǎn)生只能是采樣率生成器，但對(duì)于發(fā)送幀同步，內(nèi)部產(chǎn)生除了采樣率生成器，還可以是DXR[1,2]-TO-XSR[1,2]產(chǎn)生。發(fā)送幀同步信號(hào)生成接收幀同步信號(hào)生成幀格式幀格式四、多通道模式目的是提高傳輸數(shù)據(jù)量；1、多通道工作模式的控制寄存器1)、多通道控制寄存器1（MCR1）

MCR1設(shè)置McBSP在多通道工作模式時(shí)的接收PART-B的塊結(jié)構(gòu)、接收PART-A的塊結(jié)構(gòu)、當(dāng)前可接收塊、接收多通道選擇。2）、多通道控制寄存器2（MCR2）說明

MCR2設(shè)置McBSP在多通道工作模式時(shí)的發(fā)送PART-A塊結(jié)構(gòu)、發(fā)送PART-B塊結(jié)構(gòu)、當(dāng)前發(fā)送塊、發(fā)送多通道選擇。3）、接收、發(fā)送通道使能寄存器說明（圖中各位：置1-使能，置0-不允許）2、多通道工作模式設(shè)置設(shè)置(R/X)PHASE=0選擇單相工作模式設(shè)置FRLEN1=？？？選擇幀長（字?jǐn)?shù)，也是多通道工作模式下的通道數(shù)，最多可達(dá)128）設(shè)置字長WDLEN1=？？？（每通道傳輸多少bits）如果是單通道連續(xù)工作，置RMCM=0X和MCM=0如果是多通道工作，設(shè)置RP（A/B）BLK，XP（A/B）BLK，RCER（A/B）、XCER（A/B），并置RMCM=1、XMCM位非0五、工作流程控制McBSP系統(tǒng)工作模式的寄存器包括SPCR1，SPCR2，PCR控制接收和發(fā)送數(shù)據(jù)具體工作模式的寄存器是RCR1，RCR2，XCR1，XCR2多同道工作模式涉及寄存器MCR1，MCR2，RCERA，RCERB，XCERA，XCERB1、McBSP串口的復(fù)位兩種復(fù)位方式：1）設(shè)備復(fù)位（/RS=0）：

即整個(gè)串口復(fù)位。此時(shí)，/RRST和/XRST為零，DR、CLKR/X、FSR/X為輸入信號(hào)，DX為輸出信號(hào)，輸出高阻。同時(shí)/GRST也為零，CLKG=CPU時(shí)鐘/2，不產(chǎn)生FSG信號(hào)。/RS放開后，/RRST、/XRST、/GRST、/FRST仍為零，此時(shí)，McBSP配置寄存器賦值，復(fù)位進(jìn)入McBSP復(fù)位狀態(tài)。2）從McBSP復(fù)位

McBSP串口發(fā)送器和接收器可以分別復(fù)位（/RRST=0、/XRST=0、/FRST=0）。不論是接收還是發(fā)送的復(fù)位，相應(yīng)部分將停止串口操作，而相應(yīng)引腳當(dāng)作I/O腳使用，由PCR的XIOEN、RIOEN決定。串口初始化過程見P.3272、McBSP的準(zhǔn)備好狀態(tài)1）接受準(zhǔn)備好

串口復(fù)位時(shí)RRDY清為0，當(dāng)RBR[1,2]內(nèi)容拷貝到DRR[1,2]時(shí)，RRDY有效，該數(shù)據(jù)可以被CPUorDMA讀，一旦CPUorDMA讀走數(shù)據(jù)RRDY又清為0。如果SPCR1中的RINTM=00，RRDY將驅(qū)動(dòng)McBSP的接收中斷(RINT)給CPU。

2）發(fā)送準(zhǔn)備好

XRDY=1說明DXR[1,2]的數(shù)據(jù)已拷貝到XSR[1,2]中，DXR[1,2]可以裝入新的數(shù)據(jù)。串口復(fù)位放開時(shí)（/XRST從0到1)，XRDY從0變到1已說明DXR[1,2]可以裝入新數(shù)據(jù)，一旦有新數(shù)據(jù)裝入，XRDY就清為0。如果SPCR2中XINTM=00，XRDY還直接驅(qū)動(dòng)發(fā)送中斷(XINT