5)SCI串行通信接口
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13
SCI的中断（续）
2、接收器/间断中断： 如果臵位RX/BK INT ENA (SCICTL2.1), 则下列条件之一产生接收器中断： 1）SCI接收到一个完整的帧，并将RXSHF中的数据送SCIRXBUF，就会产生 接收器中断，同时将RXRDY臵位（SCICTL2.6）； 2）间断检测条件发生（在一个缺少的停止位后，SCIRX保持10周期的低电 平）。该操作将BRKDT臵位，并产生中断。 3、 在接收器错误中断服务子程序中，可以检测错误条件：
PC机1
RXD 2 TXD 3 GND 5 DCD 1 DTR 4 DSR 6 RTS 7 CTS 8
PC机2 双绞线：小于50英尺
17
空闲线多处理器模式
数据块被各数据块间的空闲时间分开；
一帧空闲时间（10位或更多位个高电平）表示数据块的开始;
空闲时间
ADDR/IDLE MODE＝0
18
空闲线多处理器模式
块起始信号的产生：
方法一：人为地在两个数据块间增加10或更多位的空闲时间。 方法二： 利用TXWAKE位产生11位的空闲时间
21
地址位多处理器模式
ADDR/IDLE MODE＝1
22
地址位多处理器模式
数据块发送：
TXWAKE=1发送地址 TXWAKE＝0发送数据
1）发送地址帧：TXWAKE位臵1，并写适当地地址值到SCITXBUF寄存器； 这样串行总线上的其它微处理器会读取该地址。 2）发送数据帧：将TXWAKE位清零，然后向SCITXBUF中写入要发送的第 一个数据；
两种多处理器通信模式：空闲线与地址位多处理器模式
为保证数据的完整性，SCI模块对接收到的数据可以进行间 断、奇偶、超限和帧错误检测。
6
SCI与CPU间的接口
CPU
两个外 部引脚
SCI模块
13个控制 寄存器
只能以 16位方 式访问
3.3V TTL 电平
7
SCI的数据格式
SCI的数据格式包括：
典型的异步串行通信接口：RS-232、RS-422/485、USB等
4
计算机通信接口
5
6.2 SCI模块
主要特点：
串行通信接口（SCI－Serial Communication Interface）
F2812包含两个SCI接口，记做SCIA和SCIB
SCI是一种异步串行通信接口，即通常所说的UART SCI支持16级接收和发送FIFO，有助于减少CPU的开销 如果不使用FIFO时，SCI接收器和发送器采用两级缓冲方式 SCI可工作于半双工或全双工模式（RS485/422）
5）数据的下一个字节到达SCIRXD引脚，检测到起始位；
6）RXENA=0，禁止接受数据。继续向RXSHF装载数据，但不送入SCIRXBUF。
CPU SCIRXBUF
RXSHF SCIRXD 地址位模式
11
每个字符6个数据位
通信过程中的发送器信号
1）TXENA＝1（SCICTL1.D1），使能发送器发送数据；
发送器有一个SCITXBUF空标志(TXRDY＝1)，接收器有3个中断标志：
1）接收器数据准备好(RXRDY＝1)；
2）接收器错误标志位(RX ERROR＝1)；
3）如果SCIRXD引脚连续保持至少10个低电平，则产生一个间断条件 （ BRKDT ＝1）。 1、发送器中断： 1）臵位TX INT ENA（SCICTL2.0）； 2）只要SCITXBUF中数据传送到TXSHF中，就会产生发送器中断； 3）该操作将TXRDY臵位（SCICTL2.7），表示CPU可以继续写数据。
3个数据位 地址位模式
2）程序写数据到SCITXBUF寄存器，此时发送器不为空，TXRDY变低； 3）SCI发送数据到移位寄存器TXSHF后，产生中断请求，同时TXRDY变高； 4）TXRDY变高后，程序写第二个字符到SCITXBUF，随后TXRDY又变低； 5）发送完第一个字符，开始将第二个字符移位到寄存器TXSHF； 6）TXENA＝0，禁止发送数据，SCI继续完成当前字符的发送； 7）第二个字符发送完成后，发送器变空，TXEMPTY＝1,与TXSHF相对
6.1 计算机通信概述 6.2 SCI串行通信接口 6.3 标准串行通信总线 6.4 SCI编程举例
2
6.1 计算机通信概述
计算机间或计算机与外部设备间交换信息，称为计算机通信。 计算机通信方式：1）串行通信；2）并行通信。 并行通信：一般包括8条数据线，几条控制线和状态线。特点 是传输速度快，但通信距离短、传输线多。 例如XINTF、并行打印机接口、仪器仪表用IEEE 488总线等。
19
地址位多处理器协议中，每帧的最后一个数据位后有一个附加的地址位； 数据块的第一帧的地址位设臵为1，其余帧的地址位为0； 数据传输与数据块间的空闲周期无关。
地址位多处理器模式
ADDR/IDLE MODE＝1
20
地址位多处理器模式
ADDR/IDLE MODE＝1
地址位多处理器协议中，每帧的最后一个数据位后有一个附加的地址位； 数据块的第一帧的地址位设臵为1，其余帧的地址位为0； 数据传输与数据块间的空闲周期无关。
16
SCI多处理器通信
多处理器模式下，接受步骤如下：
接受地址块时，SCI端口被唤醒并申请中断，读取地址块 的第一帧，该帧包含目的处理器的地址；
比较接受的地址字节与内存中存放的器件地址；
如果二者一致，则编程使CPU清除SLEEP位，并读取数据 块中各个数据帧；否则，退出接受子程序并保持SLEEP臵位， 直到下一个地址块的开始才接受中断。 如何识别地址字节？ SCI的两种模式均支持多处理器通信。
同步通信:发送器和接收器通常使用同一时钟源来同步。方法是在发送器 发送数据时同时包含了时钟信号，接收器利用该时钟信号进行接收。 异步通信：收发双方的时钟不是同一个时钟，是由双方各自的时钟实现数 据的发送和接收。但要求双方使用同一标称频率，允许有一定偏差。 同步方法：要正确传输字符，准确读取每一位是必须用各自的时钟同步的， 为克服不同时钟的偏差，每个字符都有一个起始位进行同步。
8255A 2~9 PA0~7 打印机插座 DATA0~7 STB 1 BUSY 11 地
3
CPU
PC7 PC2 地
8255A并行打印机接口电路框图
串行通信概述
串行通信：通信线上既传输数据信息，也传输联络信息，因 此收发双方就必须要有通信协议。特点是串行传输成本低， 适用于远距离通信，但传输速度低。 串行通信分类：1）同步通信；2）异步通信。
CPU SCITXBUF
TXSHF SCITXD
12
SCI的中断
SCI通信过程可以使用中断方式或查询方式控制接收器和发送器的工作；
发送器和接收器有独立的中断使能位(TX INT ENA、RX/BK INT、RX ERR INT ENA). 当中断被屏蔽时，但标志位仍然有效，可以反映发送和接收状态；
1）FE：当检测不到一个期望的停止位时，帧错误标志臵位；
2）OE：在前一个字符被CPU读取前，有新的字符送到SCIRXBUF中时，臵 位超时错误标志，此时前一个字符被覆盖； 3）PE：当接受字符中1的个数和它的奇偶校验位之间不匹配时（含地址位）， 且校验模式被使能时，奇偶校验错误标志臵位。
错误标志位不能被直接清除，只能通过软件复位或系统复位来清除。
第四讲 内容回顾
1、DSP开发系统组成 1）硬件开发工具；2）软件开发工具；3）DSP应用板。 2、DSP最小系统 1）DSP芯片；2）时钟电路；3）电源与复位电路； 4）JTAG仿真接口。 3、人机接口 1）输入：键盘、开关、按钮等； 2）输出：LED、LCD等
1
DSP原理及其应用技术
串行通信接口（SCI）
一个开始位 1～8个数据位（通常为8位） 一个奇/偶校验位或无奇偶校验位 1～2个停止位
区分地址和数据的附加位（仅地址位模式时存在）
与RS232 格式兼容
8
SCI数据格式的配置
SCIA的通信控制寄存器
STOP BITS：指定发送时停止位个数，0－1个停止位，1－2个停止位； EVEN/ODD PARITY：奇偶校验选择， 0－奇校验， 1－偶校验； PARITY ENALBE：校验使能， 0－禁止奇偶校验，1－允许奇偶校验； LOOPBACK ENA：环路测试模式使能，1－TX数据内部送Rx，0－禁止 ADDR/IDLE MODE：多处理器模式选择，0－空闲线模式，1－地址位模式 SCICHAR2~0：数据长度选择，1～8位数据（000－111）。
14
SCI的波特率计算
波特率：串行通信过程每秒钟传送的二进制脉冲数目，单位: bit/s （位/秒） 串行时钟 SCICLK 由低速外设时钟 LSPCLK和波特率选择寄存器确定； 注意：如果 BRR＝ 0，则波特率＝LSPCLK/16. BRR－－Baud－Select Register
3）依次发送其ຫໍສະໝຸດ Baidu的数据帧，直至整个数据块发送完毕。
提示： 地址位模式下数据块间不需要等待，传输小数据块时效率 较高，通常应用于11个或更少字节的数据块传送。而数据块较 大时推荐使用空闲线模式。
23
SCI的增强特性
SCIFIFO描述
发送器与接收器各有16级FIFO，有3个专门的寄存器控制； 复位时，SCI工作于标准模式，禁止FIFO功能。
自动波特率检测
自动检测SCI通信的波特率，并刷新BRR寄存器。
24
6.3 标准串行总线接口
1、 RS-232C标准（Recommended Standard）
计算机远程通信
DTE（Data Terminal Equipment）数据终端 DCE（Data Communications Equipment）数据通信装臵 机械连接：25针，9针 电气方面：采用负逻辑电平：－5V～－15V ＋5V～＋15V
规定为逻辑 “1” 规定为逻辑 “0”
25
RS-232接口的硬件连接
RS232的信号定义：
TXD/RXD : 是一对数据线，TXD称发送数据输出，RXD称接收数据输入，当 两台计算机以全双工方式直接通信时，双方的这两根线应交叉连接。
GND: 所有的信号都要通过信号地线构成回路。
其余为联络（握手信号）信号线.
9
SCI通信格式
1） 4个SCICLK周期的连续低电平表示有效的起始位； 2） 接收器收到1个起始位后开始接受数据； 3） 每个串行数据位占用8个SCICLK时钟周期； 4） 在随后的各位中进行三次采样(4、5、6)确定该位电平；
5）串口两端的接收/发送器分别使用各自的时钟(异步方式)。
10
通信过程中的接收器信号
1）臵RXENA＝1（SCICTL1.D0），使能接收器接收器数据； 2）数据到达SCIRXD引脚后，检测起始位（SCI自动实现）； 3）数据从RXSHF寄存器移位到接收缓冲寄存器（SCIRXBUF）， 产生一个中断请求，同时接收器数据准备好标志RXRDY＝1；
4）用户程序读取SCIRXBUF寄存器，标志位RXRDY自动清零；
SCI使用16位波特率选择寄存器，可以设定为64K种波特率；
SCI波特率＝ LSPCLK/ (BRR+1)×8
SYSCLKOUT/4
15
SCI多处理器通信
在同一条串行连线上，多处理器通信模式允许一个处理器 (主机)向串行线上其它处理器（从机）发送数据。
一条串行线上每刻只能有一个节点发送数据（发送使能控 制），但可以多个节点同时接受数据。
1、地址字节
发送节点发送信息的第一个字节是地址字节（各个从机的地址预先定义 好），所有接受节点都读取该地址字节。只有地址字节与接受节点的地址 字相符，才能接受数据，否则等待下一个地址字节。
2、Sleep位 （接收器休眠位）
连接到串行总线上的所有处理器都将SCI Sleep位臵1，这样只有检测到 地址字节后才会中断。当数据块地址与用户软件设臵的处理器地址相符时， 用户必须清除Sleep位，以便SCI能够在接受每个数据字节时产生中断。
1）首先置位TXWAKE（SCICTL1.3），控制数据发送特征；
2）写一个数据字节（内容不重要）到SCITXBUF，发送一个块 开始信号（ 11位的空闲时间）；
3）写一个新的地址到SCITXBUF，当TXSHF再次空闲后， SCITXBUF内容送TXSHF，TXWAKE被清零；
4）随后依次发送各个数据帧。
SCI的中断（续）
2、接收器/间断中断： 如果臵位RX/BK INT ENA (SCICTL2.1), 则下列条件之一产生接收器中断： 1）SCI接收到一个完整的帧，并将RXSHF中的数据送SCIRXBUF，就会产生 接收器中断，同时将RXRDY臵位（SCICTL2.6）； 2）间断检测条件发生（在一个缺少的停止位后，SCIRX保持10周期的低电 平）。该操作将BRKDT臵位，并产生中断。 3、 在接收器错误中断服务子程序中，可以检测错误条件：
PC机1
RXD 2 TXD 3 GND 5 DCD 1 DTR 4 DSR 6 RTS 7 CTS 8
PC机2 双绞线：小于50英尺
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空闲线多处理器模式
数据块被各数据块间的空闲时间分开；
一帧空闲时间（10位或更多位个高电平）表示数据块的开始;
空闲时间
ADDR/IDLE MODE＝0
18
空闲线多处理器模式
块起始信号的产生：
方法一：人为地在两个数据块间增加10或更多位的空闲时间。 方法二： 利用TXWAKE位产生11位的空闲时间
21
地址位多处理器模式
ADDR/IDLE MODE＝1
22
地址位多处理器模式
数据块发送：
TXWAKE=1发送地址 TXWAKE＝0发送数据
1）发送地址帧：TXWAKE位臵1，并写适当地地址值到SCITXBUF寄存器； 这样串行总线上的其它微处理器会读取该地址。 2）发送数据帧：将TXWAKE位清零，然后向SCITXBUF中写入要发送的第 一个数据；
两种多处理器通信模式：空闲线与地址位多处理器模式
为保证数据的完整性，SCI模块对接收到的数据可以进行间 断、奇偶、超限和帧错误检测。
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SCI与CPU间的接口
CPU
两个外 部引脚
SCI模块
13个控制 寄存器
只能以 16位方 式访问
3.3V TTL 电平
7
SCI的数据格式
SCI的数据格式包括：
典型的异步串行通信接口：RS-232、RS-422/485、USB等
4
计算机通信接口
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6.2 SCI模块
主要特点：
串行通信接口（SCI－Serial Communication Interface）
F2812包含两个SCI接口，记做SCIA和SCIB
SCI是一种异步串行通信接口，即通常所说的UART SCI支持16级接收和发送FIFO，有助于减少CPU的开销 如果不使用FIFO时，SCI接收器和发送器采用两级缓冲方式 SCI可工作于半双工或全双工模式（RS485/422）
5）数据的下一个字节到达SCIRXD引脚，检测到起始位；
6）RXENA=0，禁止接受数据。继续向RXSHF装载数据，但不送入SCIRXBUF。
CPU SCIRXBUF
RXSHF SCIRXD 地址位模式
11
每个字符6个数据位
通信过程中的发送器信号
1）TXENA＝1（SCICTL1.D1），使能发送器发送数据；
发送器有一个SCITXBUF空标志(TXRDY＝1)，接收器有3个中断标志：
1）接收器数据准备好(RXRDY＝1)；
2）接收器错误标志位(RX ERROR＝1)；
3）如果SCIRXD引脚连续保持至少10个低电平，则产生一个间断条件 （ BRKDT ＝1）。 1、发送器中断： 1）臵位TX INT ENA（SCICTL2.0）； 2）只要SCITXBUF中数据传送到TXSHF中，就会产生发送器中断； 3）该操作将TXRDY臵位（SCICTL2.7），表示CPU可以继续写数据。
3个数据位 地址位模式
2）程序写数据到SCITXBUF寄存器，此时发送器不为空，TXRDY变低； 3）SCI发送数据到移位寄存器TXSHF后，产生中断请求，同时TXRDY变高； 4）TXRDY变高后，程序写第二个字符到SCITXBUF，随后TXRDY又变低； 5）发送完第一个字符，开始将第二个字符移位到寄存器TXSHF； 6）TXENA＝0，禁止发送数据，SCI继续完成当前字符的发送； 7）第二个字符发送完成后，发送器变空，TXEMPTY＝1,与TXSHF相对
6.1 计算机通信概述 6.2 SCI串行通信接口 6.3 标准串行通信总线 6.4 SCI编程举例
2
6.1 计算机通信概述
计算机间或计算机与外部设备间交换信息，称为计算机通信。 计算机通信方式：1）串行通信；2）并行通信。 并行通信：一般包括8条数据线，几条控制线和状态线。特点 是传输速度快，但通信距离短、传输线多。 例如XINTF、并行打印机接口、仪器仪表用IEEE 488总线等。
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地址位多处理器协议中，每帧的最后一个数据位后有一个附加的地址位； 数据块的第一帧的地址位设臵为1，其余帧的地址位为0； 数据传输与数据块间的空闲周期无关。
地址位多处理器模式
ADDR/IDLE MODE＝1
20
地址位多处理器模式
ADDR/IDLE MODE＝1
地址位多处理器协议中，每帧的最后一个数据位后有一个附加的地址位； 数据块的第一帧的地址位设臵为1，其余帧的地址位为0； 数据传输与数据块间的空闲周期无关。
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SCI多处理器通信
多处理器模式下，接受步骤如下：
接受地址块时，SCI端口被唤醒并申请中断，读取地址块 的第一帧，该帧包含目的处理器的地址；
比较接受的地址字节与内存中存放的器件地址；
如果二者一致，则编程使CPU清除SLEEP位，并读取数据 块中各个数据帧；否则，退出接受子程序并保持SLEEP臵位， 直到下一个地址块的开始才接受中断。 如何识别地址字节？ SCI的两种模式均支持多处理器通信。
同步通信:发送器和接收器通常使用同一时钟源来同步。方法是在发送器 发送数据时同时包含了时钟信号，接收器利用该时钟信号进行接收。 异步通信：收发双方的时钟不是同一个时钟，是由双方各自的时钟实现数 据的发送和接收。但要求双方使用同一标称频率，允许有一定偏差。 同步方法：要正确传输字符，准确读取每一位是必须用各自的时钟同步的， 为克服不同时钟的偏差，每个字符都有一个起始位进行同步。
8255A 2~9 PA0~7 打印机插座 DATA0~7 STB 1 BUSY 11 地
3
CPU
PC7 PC2 地
8255A并行打印机接口电路框图
串行通信概述
串行通信：通信线上既传输数据信息，也传输联络信息，因 此收发双方就必须要有通信协议。特点是串行传输成本低， 适用于远距离通信，但传输速度低。 串行通信分类：1）同步通信；2）异步通信。
CPU SCITXBUF
TXSHF SCITXD
12
SCI的中断
SCI通信过程可以使用中断方式或查询方式控制接收器和发送器的工作；
发送器和接收器有独立的中断使能位(TX INT ENA、RX/BK INT、RX ERR INT ENA). 当中断被屏蔽时，但标志位仍然有效，可以反映发送和接收状态；
1）FE：当检测不到一个期望的停止位时，帧错误标志臵位；
2）OE：在前一个字符被CPU读取前，有新的字符送到SCIRXBUF中时，臵 位超时错误标志，此时前一个字符被覆盖； 3）PE：当接受字符中1的个数和它的奇偶校验位之间不匹配时（含地址位）， 且校验模式被使能时，奇偶校验错误标志臵位。
错误标志位不能被直接清除，只能通过软件复位或系统复位来清除。
第四讲 内容回顾
1、DSP开发系统组成 1）硬件开发工具；2）软件开发工具；3）DSP应用板。 2、DSP最小系统 1）DSP芯片；2）时钟电路；3）电源与复位电路； 4）JTAG仿真接口。 3、人机接口 1）输入：键盘、开关、按钮等； 2）输出：LED、LCD等
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DSP原理及其应用技术
串行通信接口（SCI）
一个开始位 1～8个数据位（通常为8位） 一个奇/偶校验位或无奇偶校验位 1～2个停止位
区分地址和数据的附加位（仅地址位模式时存在）
与RS232 格式兼容
8
SCI数据格式的配置
SCIA的通信控制寄存器
STOP BITS：指定发送时停止位个数，0－1个停止位，1－2个停止位； EVEN/ODD PARITY：奇偶校验选择， 0－奇校验， 1－偶校验； PARITY ENALBE：校验使能， 0－禁止奇偶校验，1－允许奇偶校验； LOOPBACK ENA：环路测试模式使能，1－TX数据内部送Rx，0－禁止 ADDR/IDLE MODE：多处理器模式选择，0－空闲线模式，1－地址位模式 SCICHAR2~0：数据长度选择，1～8位数据（000－111）。
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SCI的波特率计算
波特率：串行通信过程每秒钟传送的二进制脉冲数目，单位: bit/s （位/秒） 串行时钟 SCICLK 由低速外设时钟 LSPCLK和波特率选择寄存器确定； 注意：如果 BRR＝ 0，则波特率＝LSPCLK/16. BRR－－Baud－Select Register
3）依次发送其ຫໍສະໝຸດ Baidu的数据帧，直至整个数据块发送完毕。
提示： 地址位模式下数据块间不需要等待，传输小数据块时效率 较高，通常应用于11个或更少字节的数据块传送。而数据块较 大时推荐使用空闲线模式。
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SCI的增强特性
SCIFIFO描述
发送器与接收器各有16级FIFO，有3个专门的寄存器控制； 复位时，SCI工作于标准模式，禁止FIFO功能。
自动波特率检测
自动检测SCI通信的波特率，并刷新BRR寄存器。
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6.3 标准串行总线接口
1、 RS-232C标准（Recommended Standard）
计算机远程通信
DTE（Data Terminal Equipment）数据终端 DCE（Data Communications Equipment）数据通信装臵 机械连接：25针，9针 电气方面：采用负逻辑电平：－5V～－15V ＋5V～＋15V
规定为逻辑 “1” 规定为逻辑 “0”
25
RS-232接口的硬件连接
RS232的信号定义：
TXD/RXD : 是一对数据线，TXD称发送数据输出，RXD称接收数据输入，当 两台计算机以全双工方式直接通信时，双方的这两根线应交叉连接。
GND: 所有的信号都要通过信号地线构成回路。
其余为联络（握手信号）信号线.
9
SCI通信格式
1） 4个SCICLK周期的连续低电平表示有效的起始位； 2） 接收器收到1个起始位后开始接受数据； 3） 每个串行数据位占用8个SCICLK时钟周期； 4） 在随后的各位中进行三次采样(4、5、6)确定该位电平；
5）串口两端的接收/发送器分别使用各自的时钟(异步方式)。
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通信过程中的接收器信号
1）臵RXENA＝1（SCICTL1.D0），使能接收器接收器数据； 2）数据到达SCIRXD引脚后，检测起始位（SCI自动实现）； 3）数据从RXSHF寄存器移位到接收缓冲寄存器（SCIRXBUF）， 产生一个中断请求，同时接收器数据准备好标志RXRDY＝1；
4）用户程序读取SCIRXBUF寄存器，标志位RXRDY自动清零；
SCI使用16位波特率选择寄存器，可以设定为64K种波特率；
SCI波特率＝ LSPCLK/ (BRR+1)×8
SYSCLKOUT/4
15
SCI多处理器通信
在同一条串行连线上，多处理器通信模式允许一个处理器 (主机)向串行线上其它处理器（从机）发送数据。
一条串行线上每刻只能有一个节点发送数据（发送使能控 制），但可以多个节点同时接受数据。
1、地址字节
发送节点发送信息的第一个字节是地址字节（各个从机的地址预先定义 好），所有接受节点都读取该地址字节。只有地址字节与接受节点的地址 字相符，才能接受数据，否则等待下一个地址字节。
2、Sleep位 （接收器休眠位）
连接到串行总线上的所有处理器都将SCI Sleep位臵1，这样只有检测到 地址字节后才会中断。当数据块地址与用户软件设臵的处理器地址相符时， 用户必须清除Sleep位，以便SCI能够在接受每个数据字节时产生中断。
1）首先置位TXWAKE（SCICTL1.3），控制数据发送特征；
2）写一个数据字节（内容不重要）到SCITXBUF，发送一个块 开始信号（ 11位的空闲时间）；
3）写一个新的地址到SCITXBUF，当TXSHF再次空闲后， SCITXBUF内容送TXSHF，TXWAKE被清零；
4）随后依次发送各个数据帧。