DSP课件-SCI串行通信接口
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典型的异步串行通信接口：RS-232、RS-422/485、USB等
4
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接口 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） 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。
10
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个起始位后开始接收数据； 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)。
11
通信过程中的接收器信号
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）。
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。
CPU
SCITXBUF
TXSHF
SCITXD
13
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). 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； 发送器有一个SCITXBUF空标志(TXRDY＝1)，接收器有3个中断标志：
与RS232 格式兼容
9
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）。
1）置RXENA＝1（SCICTL1.D0），使能接收器接收数据； 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； 5）数据的下一个字符到达SCIRXD引脚，检测到起始位； 6）RXENA=0，禁止接收数据。继续向RXSHF装载数据，但不送入SCIRXBUF。
讲课内容
“串行通信接口（SCI）”
1 通信接口概述 2 SCI串行通信接口 3 标准串行通信总线 4 SCI编程举例 5 RS485实际应用举例
2
1 通信接口概述
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、并行打印机接口等。
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
打印机插座
CPU
PA0~7
PC7 PC2
地
DATA0~7
STB BUSY 地
8255A并行打印机接口电路框图
3
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。
5
SCI与CPU间的接口
CPU
两个外 部引脚
SCI模块
3.3V TTL 电平
13个控制 寄存器
只能以 16位方 式访问
6
SCI
模
块
框
LSPCLK
图
TXS百度文库F SCITXBUF
RXSHF SCIRXBUF
SCITXD
To CPU
SCIRXD
To CPU
7
SCI模块原理图
接收过程：来自于SCIRXD引脚的数据逐位移至寄存器RXSHF，若SCI的接收功能 使能，将这些数据传输给接收缓冲寄存器SCIRXBUF，如果FIFO功能使能，将数据 加载到RX FIFO中，CPU从FIFO读取数据。
发送过程：在FIFO功能使能的情况下，缓冲寄存器SCITXBUF从TX FIFO中获 取要发送的数据，然后将数据传输给发送移位寄存器TXSHF，若SCI的发送功 能使能，将接收到的数据逐位的移到SCITXD引脚上。
8
SCI的数据格式
SCI的数据格式包括： 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）
CPU SCIRXBUF
每个字符6个数据位
RXSHF
SCIRXD
地址位模式
12
通信过程中的发送器信号 3个数据位
地址位模式
1）TXENA＝1（SCICTL1.D1），使能发送器发送数据； 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；
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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接口 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） 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个起始位后开始接收数据； 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）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）。
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。
CPU
SCITXBUF
TXSHF
SCITXD
13
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). 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； 发送器有一个SCITXBUF空标志(TXRDY＝1)，接收器有3个中断标志：
与RS232 格式兼容
9
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）。
1）置RXENA＝1（SCICTL1.D0），使能接收器接收数据； 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； 5）数据的下一个字符到达SCIRXD引脚，检测到起始位； 6）RXENA=0，禁止接收数据。继续向RXSHF装载数据，但不送入SCIRXBUF。
讲课内容
“串行通信接口（SCI）”
1 通信接口概述 2 SCI串行通信接口 3 标准串行通信总线 4 SCI编程举例 5 RS485实际应用举例
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1 通信接口概述
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、并行打印机接口等。
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
打印机插座
CPU
PA0~7
PC7 PC2
地
DATA0~7
STB BUSY 地
8255A并行打印机接口电路框图
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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。
5
SCI与CPU间的接口
CPU
两个外 部引脚
SCI模块
3.3V TTL 电平
13个控制 寄存器
只能以 16位方 式访问
6
SCI
模
块
框
LSPCLK
图
TXS百度文库F SCITXBUF
RXSHF SCIRXBUF
SCITXD
To CPU
SCIRXD
To CPU
7
SCI模块原理图
接收过程：来自于SCIRXD引脚的数据逐位移至寄存器RXSHF，若SCI的接收功能 使能，将这些数据传输给接收缓冲寄存器SCIRXBUF，如果FIFO功能使能，将数据 加载到RX FIFO中，CPU从FIFO读取数据。
发送过程：在FIFO功能使能的情况下，缓冲寄存器SCITXBUF从TX FIFO中获 取要发送的数据，然后将数据传输给发送移位寄存器TXSHF，若SCI的发送功 能使能，将接收到的数据逐位的移到SCITXD引脚上。
8
SCI的数据格式
SCI的数据格式包括： 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）
CPU SCIRXBUF
每个字符6个数据位
RXSHF
SCIRXD
地址位模式
12
通信过程中的发送器信号 3个数据位
地址位模式
1）TXENA＝1（SCICTL1.D1），使能发送器发送数据； 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；