第11章 DSP串行通信接口SCI
DSP课件-SPI串行外设接口
传输速率较很高，可达75M×16=1200Mbps 信号线多（DB8/16，AB等） 限用于板级扩展外设的输入/输出接口。
4
SPI模块的特点与信号
F281x包含一个四线制SPI接口，可工作于全双工模式 数据长度：1～16位可编程 波特率：126种可编程 可同时进行发送和接收操作
SPI中断使能位（SPICTL.0）：1－使能中断，0－禁止中断 当中断使能置位，且满足中断条件时，产生相应的中断。 SPI中断标志位（SPISTS.6）：只读，由硬件设置。 指示SPI接收器中已经存放字符可以被读取或已完成指定长度的数据发送。 该位置位时已接收数据送入SPIRXBUF，当DSP读SPIRXBUF中的数据后 自动清除中断标志。
SPICCR.3~SPICCR.0确定了字符的位数（1～16）； 当数据写入SPIDAT和SPITXBUF寄存器时必须左对齐； 当数据从SPIRXBUF读取时，必须是右对齐； SPIRXBUF中包含最新接收的字符，以及上次接收且已移位到左边的位。 例1：发送数据长度为1，SPIDAT当前值为737BH，数据格式见下图。
讲授人：奚伯齐 Email： 2015dsp@ 密码：2015dsp
SPI串行外设接口
Serial Peripheral Interface（SPI） 1 SPI模块概述 2 SPI的工作原理 3 通过SPI接口扩展外设 4 软件编程举例
2
1 SPI模块概述
SPI与SCI有什么区别？
两种工作方式：主/从工作方式 4种时钟模式：由极性和相位控制 接口方式：中断或查询
4个外部引脚 只能以 16位方 式访问
12个寄存器
同步时钟
5
模 块 框 图
串行通信接口SCI
串行通信分为同步通信和异步通信。
串行通信接口都具有发送引脚TXD和接收引脚RXD，它们是TTL平电。
如果要利用这两个引脚与外界实行异步通信，必须将TTL电平转化为RS-232电平。
SCI是一种全双工异步串行通信接口，主要用于MCU与其他计算机或设备之间的通信，几个独立的MCU也能通过SCI实现串行通信，形成网络。
从编程角度看，先设定好波特率，通信格式，是否校验，是否允许中断等。
接着发送数据时，先检查相应的标志位是否允许发送数据，如果可以，则把数据放入SCI数据寄存器即可，剩下的工作芯片自动完成：将数据从SCI数据寄存器送到发送移位寄存器，硬件驱动将发送移位寄存器里的数据按规定发送到发送引脚TXD，供对方接收。
接收时，数据逐位从接收引脚RXD进入到接收移位寄存器，当收到一个完整字节时，芯片会自动将数据送到SCI数据寄存器，并置相应的标志位，我们就可以根据标志位的情况来读取数据了。
SCIBDH:TNP[1:0]：发送窄脉冲位。
此位的设定与SCI传送的脉冲对应关系如下表：SCIBDL:SBR[12:0]：波特率设定位当IREN=0时，SCI波特率=SCI总线时钟/（16*SBR[12:0]）当IREN=1时，SCI波特率=SCI总线时钟/（32*SBR[12:1]）SCICR1:控制寄存器1（当AMAP=0时有效）LOOPS：循环模式选择位。
LOOPS=0时，为正常模式。
LOOPS=1时，为自发自收模式，在此模式下，RXD引脚与SCI内部断开，内部发送数据直接作为接收的输入，用于测试。
接收器的输入由RSRC位决定。
SCISWAI：当SCISWAI=0时，SCI可以在等待模式下工作。
当SCISWAI=1时，SCI 不可以在等待模式下工作。
RSRC：当LOOPS=1时，RSRC位决定接收移位寄存器接收数据的来源。
RSRC=1，RXD引脚与SCI模块断开，SCI用TXD引脚来发送及接收。
RSRC=0时，发送器的输出作为接收器的输入。
DSP课件-SCI串行通信接口
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：
22
地址位多处理器模式 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置为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。
ADDR/I多处理器模式
数据块发送：
TXWAKE=1发送地址 TXWAKE＝0发送数据
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）置位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置位（SCICTL2.7），表示CPU可以继续写数据。
1166
中断方式
中断方式：通过中断进行控制SCI的发送和接收数据，必 须使能外设中断、PIE中断和CPU中断。SCIA的发送和接收 中断对应CPU中断的INT9。TXRDY是发送中断标志位，置1 时产生发送中断事件，则响应SCI的发送中断函数。同样， 当接收中断标志位RXRDY置1时，产生接收中断事件，则响 应SCI的接收中断函数。
第7章 串行通信接口(SCI)
第7章串行通信接口(SCI)目前几乎所有的台式电脑都带有9芯的异步串行通信口，简称串行口或COM口。
有的台式电脑带有两个串行口，分别称为COM1、COM2口。
大部分的笔记本电脑也带有串行口。
随着USB接口的普及，串行口的地位逐渐变低了。
但是，作为设备间的一种简便的通信方式，在相当长的时间内，串行口还不会消失。
因为简单且常用的串行通信只需要三根线(发送线、接收线和地线)，所以，串行通信可以作为MCU与外界通信的简便方式之一。
大部分嵌入式MCU都具有串行通信接口(Serial Communication Interface，SCI)，掌握SCI的编程是学习MCU的重要内容之一。
本章从掌握规范的SCI基本编程角度讨论串行通信编程，把与芯片型号相关内容和与芯片型号无关内容区别开来，便于读者融会贯通与实际应用。
本章7.1、7.2节是与芯片无关的有关串行通信的通用基础知识，只有理解这些基础知识，才能进行串行通信的应用。
7.3、7.4节阐述GP32芯片的SCI模块的编程方法，在此基础上，重点掌握7.5节给出的编程实例。
注意，在汇编程序中，只有初始化子程序与GP32相关，收发程序在整个08系列中是通用的，在C程序中，只有初始化子程序与GP32相关，收发程序对任何芯片是通用的。
当然，要注意头文件SCI.h相关位的定义。
关于串口程序的测试，最好利用教学资料中提供的PC机方的高级语言源程序进行。
根据自己对高级语言的熟悉程度选用VB、C#、VC或其他高级语言。
实际上，掌握一门PC机方的高级语言编程对嵌入式系统开发是必要的。
7.1异步串行通信的基础知识本节简要概括了串行通信中的通常使用的相关基本概念，为学习MCU的串行接口编程做准备。
对于已经了解这方面知识的读者，可以略读本节。
7.1.1基本概念“位”(bit)是单个二进制数字的简称，是可以拥有两种状态的最小二进制值，分别用“0”和“1”表示。
在计算机中，通常一个信息单位用8位二进制表示，称为一个“字节”(byte)。
SCI
SCI(serial communication interface)串行通信接口SCI 是一个双线的异步接口，即具有接受和发送两根信号线的异步接口，一般可以看着UART(通用异步接收/发送装置)，SCI可以工作在查询和中断的方式实例：设计时使用MAX3232芯片将SCI 设计成串口RS232，那么X2812就可以和其他使用RS232接口的设备进行通信，当然也可设计成其他电平形式的串口，如RS485。
2812具有2个相同的SCI 模块，SCIA,SCIB 。
每个模块都有一个接收器和发送器，发送器和接收器都具有一个16级深度的FIFO 队列。
它们都自己独立的使能位和中断位。
工作模式：一．SCI 模块的特点1. 有两个引脚，发送SCITXD 和接收SCIRXD ，分别对应FPIOF 模块的第4位和第5位。
在编程初始化时，需要将GPIOFMUX 寄存器的第4位和第5位置1，否则这两个引脚就是通用数字I/O 口。
2. 外部晶振通过PLL 模块倍频之后产生了CPU 的系统时钟SYSCLKOUT ，经低速时钟预定标器之后输出低速外设时钟LSPCLK 提供给SCI 模块，要保证SCI 正常运行，系统控制模块必须使能SCI 时钟，只有使能了，LSPCLK 才能供给SCI 。
也就是在系统初始化函数中需要将外设时钟控制寄存器PCLKCR 的SCIAENCLK 位置1.3. SCI 具有4种错误检测标志：极性错误，超时错误，帧错误，间断检测A A ABB B单工，A 只发，B 只接半双工，A,B 都可发，同一时刻只能接收或发送全双工，任何时刻，都可发4.具有双缓冲接收和发送功能，接收缓冲寄存器位SCIRXBUF，发送缓冲寄存器为SCITXBUF。
独立的发送器和接收器使得SCI可以工作于半双工或全双工5.可以产生两个中断:SCIRXINT和SCITXINT，即接收中断和发送中断，SCI模块具有独立的发送中断使能位和接收中断使能位，发送和接收可以通过中断方式实现，也可以查询中断方式是实现6.在多处理器模式下，SCI模块具有两种唤醒方式：空闲线方式和地址位方式。
DSP-12章SCI
(2)主程序: .text
_c_int0 SETC INTM CLRC SXM CLRC OVM CLRC CNF LDP #0E0H SPLK #81FEH,SCSR1 SPLK #0E8h,WDCR CALL SCI_INIT LDP #5H SPLK #00H,SCI_FLAG
TXD_LOOP: LDP #5H BIT SCI_FLAG,BIT0 BCND TXD_DATA,TC B WAIT
Clock
波特率选择
RXWAKE
接收唤醒标志
SCIRXST.1
SCIRXST.7.4-2
错误标志 奇偶错 帧出错 超时错
优先级TX
RX优先级
RXSHF
接收移位器
SCIRXD
RXENA（接收使能）
SCICTL1.0
(RX/BRKDT）
INTENA
接收缓冲器
SCI RXRDY
RXBUF
BRKDT
接收中断使能
SCI_RX_END:
CLRC INTM RET
(5)假中断程序： PHANTOM
KICK_DOG RET END
发送：
1：置发送唤醒位为1.TXWAKE=1。 2：将任意字写入SCITXBUF以发送块的开始信号（11位）。
在块住处发送时，该字被忽略，发送11位空闲位且清TXWAKE。 3：将新地地址写入SCITXBUF。
2.地址位多处理器模式（ADD/IDLE MODE=1）
发送： 1：TXWAKE为附加数据位的1，因此置位TXWAKE（地址帧），写地址到
SCILBAVD 5.状态寄存器：SCIRXST：定义：接收唤醒标志[1].错误标志[2,3,4,5]
接收器准备好[6].总错误标志位[7] 6.接收缓冲器：SCIRXBUF 7.仿真接收缓冲器：SCIRXEMU 8.发送数据缓冲器：SCITXBUF 9.优先级控制寄存器：SCIPR1
第11章 MC9S12XS系列串行通信接口模块及其应用实例
11.3 SCI模块寄存器
11.3.5 SCI可选控制寄存器2（SCIACR2）
如果AMAP=1时，读：任何时刻；如果AMAP=1时，写：任何时刻。 BERRM1～BERRM0：位错误模式，这两位组合确定位错误模式的探测 特性，详见表11-4。
BKDFE：间隔探测特性使能位，该位使能允许使用间隔探测电路。 0表示禁用间隔探测电路； 1表示使用间隔探测电路。
接收器帧错误检测；
地址标志唤醒；
奇偶校验检测；
1/16位时间噪声检测。
《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》
11.3 SCI模块寄存器
MC9S12XS128的SCI模块共有11个寄存器，详见表11-1。对于 112引脚的MC9S12XS128，内部有2个SCI模块，分别是SCI0和SCI1， 表11-1中分别列出了SCI0和SCI1两个模块中各寄存器地址。
《
11.3.1 SCI波特率寄存器（SCIBDH，SCIBDL）
SCI波特率寄存器（SCI Baud Rate Registers）用来设置SCI波特率，同 时还用于控制红外调制/解调子模块，由SCI波特率高字节寄存器（SCIBDH） 和SCI波特率低字节寄存器（SCIBDL）组成。该寄存器如图11.2和图11.3所示。 波特率计算公式为
《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》
11.3 SCI模块寄存器
11.3.5 SCI可选控制寄存器2（SCIACR2）
SCI可选控制寄存器2（SCI Alternative Control Register 2，SCIACR2）， 如图11.9所示。
《MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发》
MC9S12XS128内置的SCI模块是全双工、波特率 可编程设置、可编程选择8位数据或9位数据格式的串 行通信接口（简称串口）。本章着重介绍SCI模块的 特性、寄存器功能及设置，并通过一些应用实例和 SCI模块在自主寻迹智能车上的应用，让读者掌握 SCI模块的应用及编程方法。
DSP原理及应用技术第7.3节 串行通信接口(SCI)
TXINT TXINT
7.3 串行通信接口（SCI）
2）SCI自动波特率
SCI模块的增强功能支持硬件上的自动波特率检测逻辑。自动波特率 检测的流程如下：
①使能自动波特率检测模式：设置CDC位（SCIFFCT.13）为1并通过 向ABDCLR位（SCIFFCT.14）写1清除ABD位（SCIFFCT.12）。
7.3 串行通信接口（SCI）
（3）SCI多处理器通信
多处理器通信格式允许一个处理器在同一串行线路中将数据块有 效地传给其它处理器。在一条串行线上每次只有一个处理器发送数据 地址字节： 休眠位： 识别地址字节：
两种多处理器模式的接收顺序如下： 1）在接收一个地址块时，SCI端口被唤醒并请求中断（SCICTL2 寄存器的RX/BK INT ENA位必须使能以发送中断请求）。读取包含目 的地址的第一帧数据。 2）通过中断进入一个软件服务程序，检测即将到来的地址，将 接收到的地址字节与存储在内存中的器件地址进行比对。 3）如果检测结果表明数据块的地址与该设备CPU地址一致，则 CPU清零SLEEP位，并读取数据块的其余部分；如果不是则退出子程序 ，SLEEP仍然保持置位，并且在下一个数据块开始之前不会产生接收 中断。
SCI模块与CPU的连接如图7-29所示。
7.3 串行通信接口（SCI）
1. SCI模块具有以下特征：
➢ 两个外部引脚（不用于SCI通信时，可作为通用I/O口）： SCITXD：SCI发送-输出引脚； SCIRXD：SCI接收-输入引脚； ➢ 可编程为多达64K种不同的波特率； ➢ 可编程的数据字格式； ➢ 四个错误检测标志：奇偶校验、溢出、帧错误和间断检测； ➢ 两种多处理器唤醒模式：空闲线和地址位； ➢ 半双工或者全双工操作； ➢ 双缓冲接收或发送功能； ➢ 发送器和接收器操作的完成可以通过中断驱动或者软件查询状态标志来
串行通信接口模块(SCI)概要
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2020年1月29日星期三
12.2.2 SCI的多处理器通信
1.空闲线多处理器模式（ADDR/IDLE MODE=0）
数据块被块间的时间间隔分开，该时间间隔 比块中的数据帧之间的时间间隔要长，一帧后的 空闲时间（10个或更多个高电平位）表明了一个 新块的开始。如下页图所示：
Electrical Engineering Institute of NEDU
TXD RXD
从机n
2020年1月29日星期三
12.2.1串行通信接口可编程的数据格式 串行通信接口的NRZ数据格式包括：
一个起始位； 1～8个数据位； 一个奇/偶校验位 或 无奇/偶校验位； 1～2个停止位； 一个用于区分数据和地址的额外位。
BRR=24000000/（9600*8）–1=311.5
取138H 所以波特率选择寄存器设置为 SCIHBUAD=01H，SCILBAUD=38H
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2020年1月29日星期三
12.3串行通信接口控制寄存器
第十二章 串行通信接口模块（SCI） Serial Communication Interface
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2020年1月29日星期三
12.1串行通信接口概述
SCI模块支持异步通信;
SCI接收器和发送器是双缓冲的，各自有独立 的使能位和中断标志位。可以独立工作，或全 双工方式工作;
第9-11章SCI-McBSP(xkj201612)4
波特率控制
- 工作时钟为LSPCLK - 64K种可编程波特率 - 波特率由SCIHBAUD、SCILBAUD寄存器配置
• BRR = 1~65535
LSPCLK SCI Baud Rate (BRR 1) 8
LSPCLK BRR -1 SCI Baud Rate 8
LSPCLK 16 说明：实际的最大波特率需确保小于主从机的最大允许速率。 SCI Baud Rate
(Full Duplex Shown)
TX FIFO_0 TX FIFO_15 Transmitter-data buffer register 8 Transmitter shift register SCITXD SCITXD TX FIFO_0 TX FIFO_15 Transmitter-data buffer register 8 Transmitter shift register
合肥工业大学电气与自动化工程学院DSP实验室
2016-12-
串行通信概述
串行通信的传送方式
1.单工方式：通信双方一方只能发 送，另一方只能接收，传送方向 是单一的。 2.半双工方式:通信双方只有一根 传输线(共地)（一个信道），但 同一时刻只能其中一方发送，另 一方接收。 3.全双工方式：需要通信双方连接 两条传输线(共地)（两个信 道），一条是将数据从甲方送往 乙方，另一条是从乙方送往甲方。 允许双向同时发送。
串行通信概述
RS-232C串行通信标准接口
RS-232C接口采用EIA电平 • 低电平为＋3V～＋15V • 高电平为－3V～－15V • 接口电源±12V或±15V • 25或9芯D型插座连接
引脚 1 2 3 4 5 9芯串行接口引脚含义表 功 能 引脚 接收线信号检测(载波检测DCD) 接收数据线（RXD） 发送数据线（TXD） 数据终端准备就绪（DTR） 信号地（SG） 6 7 8 9 功 能
串行口SCI
串行通信接口SCI 串行通信接口
SCI同步方式： 同步方式： 同步方式 以数据格式以及发收双方时钟相同设置进行同步。 以数据格式以及发收双方时钟相同设置进行同步。 主从机具有相同时钟周期（波特率） 主从机具有相同时钟周期（波特率）在特定数据格式下收发 数据可以同步（起始位 数据位 校验位+停止位 空闲位） 数据位+校验位 停止位+空闲位 数据可以同步（起始位+数据位 校验位 停止位 空闲位） SCI异步通信可使用半双工或全双工模式通信。在这种 异步通信可使用半双工或全双工模式通信。 异步通信可使用半双工或全双工模式通信 模式下，一个帧包括 个起始位 个起始位、 个数据位 个数据位、 个 模式下，一个帧包括1个起始位、1-8个数据位、1个 可选的奇偶校验位以及1-2个停止位。每个数据占 可选的奇偶校验位以及 个停止位。每个数据占8 个停止位 个SCICLK周期。 周期。 周期
Page 15
识别地址
处理器根据多处理器的模式来识别一个地址字节，例如： 处理器根据多处理器的模式来识别一个地址字节，例如： • 空闲线模式在地址字节前留有一段静空间。数据块之间 空闲线模式在地址字节前留有一段静空间。 个或10个以上连续空闲位 是10个或 个以上连续空闲位，同一帧数据字符间空闲 个或 个以上连续空闲位， 位应小于10个 该模式没有一个附加的地址／数据位， 位应小于 个。该模式没有一个附加的地址／数据位，在 处理包含多于10个字节的数据块的情况下，其效率比地址 处理包含多于 个字节的数据块的情况下， 个字节的数据块的情况下 位模式更高。 位模式更高。 • 地址位模式为每个字节增加一个附加位 地址位 来 地址位模式为每个字节增加一个附加位(地址位 地址位)来 从数据中识别地址。该模式在处理多个小数据块时 从数据中识别地址。 更有效。 更有效。
DSP 资料
SCI（Serial Communication Interface），即串行通信接口，是一个双线的异步串口，即具有接收和发送两根信号线的异步串口，一般可以看作是UART（通用异步接收/发送装置）。
2812的SCI模块支持CPU与采用NRZ（non-return-to-zero 不归零）标准格式的异步外围设备之间进行数字通信。
如果设计时我们的SCI使用的是RS232串行接口，那么，2812就能和其他使用RS232接口的设备进行通信。
例如2812内部的两个SCI之间，或者2812的SCI 和其他DSP的SCI之间均能实现通信。
2812内部具有两个相同的SCI模块，SCIA和SCIB，每一个SCI模块都各有一个接收器和发送器。
SCI的接收器和发送器各具有一个16级深度的FIFO（First in fist out 先入先出）队列，它们还都有自己独立的使能位和中断位，可以在半双工通信中进行独立的操作，或者在全双工通信中同时进行操作。
一. 2812-SCI模块SCI模块具有两个引脚，SCITXDA和SCIRXDA，分别实现发送数据和接收数据的功能，这两个引脚对应于GPIOF模块的第4和第5位，在编程初始化的时候，需要将GPIOFMUX寄存器的第4和第5位置为1，才能使得这两个引脚具有发送和接收的功能。
SCIA可以产生两个中断，SCIRXINTA和SCITXINTA，即发送中断和接收中断。
二. SCI模块的特点1 -- 具有4个错误检测标志：极性（parity）、溢出（overrun）、帧（framing）、中断（break）检测。
2 -- 多处理器模式下具有两种唤醒方式：空闲线方式和地址位方式。
通常使用的时候很少遇到多处理器模式，我们采用的是空闲线方式。
3 -- 通信工作于半双工或者全双工模式。
4 -- 具有双缓冲接收和发送功能，接收缓冲寄存器为SCIRXBUF，发送缓冲寄存器为SCITXBUF。
5 -- 发送和接收可以通过中断方式来实现，也可以通过查询方式来实现。
串行通信接口(SCI)
SCI的特性： （1）两个I/O引脚：SCIRXD与SCITXD （2）一个16位的波特率选择寄存器可编程，可得到
65536种的不同速率。
（3）1~8位的可编程数据位。 （4）长度为1位或2位的可编程停止位。 （5）内部产生的串行时钟。 （6）四个错误的检测标志：
奇偶性错误、超限错误、帧错误、间断检测 （7）两种唤醒多处理器模式：
}
void main(void)
{ SCSR1=81FE; WDCR=0x6f; Sci_init();
//系统初始化,40MHz //关闭WD //SCI初始化
while (1)
{
while((SCIRXST&0x40) != 1) {;}//RXRDY＝1表示接收到 数据
RecieveChar=SCIRXBUF; SCITXBUF = RecieveChar;
SCICTRL1 SCI控制寄存器1
SCIHBAUD 波特率选择寄存器高8位
SCILBAUD 波特率选择寄存器低8位
SCICTRL2 SCI控制寄存器2
SCIRXST SCI接收器状态寄存器
SCIRXEMU SCI仿真数据缓冲寄存器
SCIRXBUF SCI接收器数据缓冲寄存器
SCITXBUF SCI发送数据缓冲寄存器
5. 空闲线多处理器模式
• 数据块与数据块之间通过较长的空闲时间分开，而且这个 空闲时间比数据块内部帧与帧之间的空闲时间长得多。
• 空闲线协议通过在某一帧之后使用10位或更多的空闲时间 来指示一个新数据块的开始。
空闲线多处理器模式的数据格式
6. 地址位多处理器模式
• 帧信息的最后一个数据位后紧跟着一个称之为地址位 的附加位。
SCI优先级控制寄存器（SCIPRI）
串行通信接口模块(SCI).
Electrical Engineering Institute of NEDU
3. 4.
5.
2018年7月31日星期二
12.1串行通信接口概述 全双工模式下SCI的主要部件
1.
2. 3. 4.
一个发送器（TX）及和它相关的主要寄存器； 一个接收器（RX）及和它相关的主要寄存器； 一个可编程的波特率发生器； 控制和状态寄存器。
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2018年7月31日星期二
12.2.2 SCI的多处理器通信
地址字节的识别 空闲线模式在地址字节前留有一定长度的 空闲空间, 这种模式对于大数据块传输更有效。 地址位模式在每帧中加入额外地址/数据位, 这种模式对于小数据块传输更有效。
第十二章 串行通信接口模块（SCI） Serial Communication Interface
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2018年7月31日星期二
12.1串行通信接口概述
SCI模块支持异步通信; SCI接收器和发送器是双缓冲的，各自有独立 的使能位和中断标志位。可以独立工作，或全 双工方式工作; SCI对接收到的数据进行间断检测，奇偶校验， 越限和帧出错的检查; 数据传输速度可编程为65535种方式;
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2018年7月31日星期二
12.2.2 SCI的多处理器通信
空闲线模式下有两种方法可传送块的开始信号
1.
在前一块的最后一帧的数据传送与新块的地址 帧传送之间留出10位或更多位的空闲时间。 首 先 将 发 送 唤 醒 位 TXWAKE 置 1 ， 然 后 再 向 SCITXBUF 写入任意一个数据，这样可以在数 据线上产生11位的空闲时间。
dsp-串行通信接口sci
SCI：DSP和计算机之间进行数据传输查询和中断的方式来实现sci接收和发送数据两个Sci模块（16级深度的FIFO队列)单工、半双工、全双工SCITXD 发送引脚SCIRXD 接收引脚其为复用引脚，分别对应GPIOF模块的第四位和第五位，编程时需把GPIOFMUX 模块第四位和第五位置1，否则这两个引脚就是通用的数字I/O口。
SCI模块具有四种错误检测标识，分别为极性错误，超时错误，帧错误，间断检测。
接收中断，发送中断Sci的寄存器是8位的__SHF 移位寄存器每次移入一位__BUF 缓冲寄存器SCITXBUF→TXSHF→SCITXDSCIRXBUF存放cpu要读的数据，从其他处理器传过来的数据逐位移入寄存器RXSHF 装满时→RXSHF 从SCIRXD移入数据一个可编程的波特率发生器发送和接收数据的原理Scictl1的位RXENA为1即使能了SCI的接收操作如果使能了sci的FIFO功能，则RXSHF会将数据直接加载到接收队列中，CPU再从队列读取，这时简化了CPU的开销，提高了效率。
FIFO模式下，直接从从指令中进行操作。
NRZ（反向不归零制）指数字数据传输的一种形式，用数字0和1表示二进位的低和高状态通过特特殊的和持续的直流（DC）电压传输。
在正逻辑NRZ 中，低位状态用更大的负的或更小的正的电压表示，高位状态用较小的负的或较大的正的电压表示。
例子如下:逻辑0=+0.5 伏特逻辑1=+5.0 伏特逻辑0=-3.0 伏特逻辑1=0.0 伏特在负逻辑NRZ 中，低位状态用更大正的或更小的负的电压表示，高位状态用较小的正的或较大的负的电压表示。
例子如下:逻辑0=+5.0 伏特逻辑1=+0.5 伏特逻辑0=0.0 伏特逻辑1=-3.0 伏特当逻辑状态之一可能被零电压表示的时候，一些人对这个模型的名字前面为什么要加上"非" 感到奇怪。
和归零制的定义比较之后答案就变得很明显。
也可参看双极发信号，单极发信号，和RZ。
异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线
异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线(USB)等，这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。
本文详细介绍了嵌入式系统设计的串行总线、驱动器和物理接口的特性，并为总线最优选择提供性能比较和选择建议。
由于在消费类电子产品、计算机外设、汽车和工业应用中增加了嵌入式功能，对低成本、高速和高可靠通信介质的要求也不断增长以满足这些应用，其结果是越来越多的处理器和控制器用不同类型的总线集成在一起，实现与PC软件、开发系统(如仿真器)或网络中的其它设备进行通信。
目前流行的通信一般采用串行或并行模式，而串行模式应用更广泛。
微处理器中常用的集成串行总线是通用异步接收器传输总线、串行通信接口、同步外设接口(SPI)、内部集成电路(I2C)和通用串行总线，以及车用串行总线，包括控制器区域网(CAN)和本地互连网(LIN)。
这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。
本文将对嵌入式系统设计的串行总线、驱动器和物理接口这些要求提供一个总体介绍，为选择最优总线提供指导并给出一个比较图表(表1)。
为了说明方便起见，本文的阐述是基于微处理器的设计。
串行与并行相比串行相比于并行的主要优点是要求的线数较少。
例如，用在汽车工业中的LIN串行总线只需要一根线来与从属器件进行通信，Dallas公司的1-Wire总线只使用一根线来输送信号和电源。
较少的线意味着所需要的控制器引脚较少。
集成在一个微控制器中的并行总线一般需要8条或更多的线，线数的多少取决于设计中地址和数据的宽度，所以集成一个并行总线的芯片至少需要8个引脚来与外部器件接口，这增加了芯片的总体尺寸。
相反地，使用串行总线可以将同样的芯片集成在一个较小的封装中。
另外，在PCB板设计中并行总线需要更多的线来与其它外设接口，使PCB 板面积更大、更复杂，从而增加了硬件成本。
第十一章 串行外设接口(SPI)模块-TMS320F28335 DSP原理、开发及应用-符晓
SPI总结
同步串行通信
两线的发送或接收(半双工) 三线的发送或接收(全双工)
可配置为主设备或者从设备
在主设备模式下由C28x提供时钟信号
数据长度从1到16位可编程 125种不同的、可编程的波特率
串行发送缓冲器 SPITXBUF
串行发送缓冲器 SPITXBUF
SPI通信典型连接方案
同步传输与异步传输
同步
异步
距离短 (一般在PCB上实现) 数据速率高 明确的时钟信号
传输距离长
数据速率低( SPI的1/8)
混合的时钟与数据
满足一定性能情况下的成本 较低
C28x Port
U2 PCB
SPI相关寄存器
地址单元 0x0000-7040 0x0000-7041 0x0000-7042 0x0000-7044 0x0000-7046 0x0000-7047 0x0000-7048 0x0000-7049 0x0000-704A 0x0000-704B 0x0000-704C 0x0000-704F
接收溢出 标志位
溢出中断 使能
RX 中断 逻辑
TX 中断 逻辑
状态控制 SPI波特率控制
主/从
时钟 极性
时钟 相位
SPI模块内部结构
SPI 主控制器（主/从=1）
串行输入缓冲器 SPIRXBUF
移位寄存器 SPIDAT
SPI 从控制器（主/从=0）
串行输入缓冲器 SPIRXBUF
移位寄存器 SPIDAT
两种工作模式
主控制器工作模式,Master 从控制器工作模式,Slave
16级深度的FIFO、延时发送功能,可减少CPU 开支
系统 控制
低速 预分频
DSP原理及应用_第09章
’28x SCI 模块工作原理
TX FIFO_0
TX FIFO_15
SCITXBUF
8
TXSHF
全双工
SCITXD
SCITXD
TX O_0
TX FIFO_15
SCITXBUF
8
TXSHF
RXSHF
8
SCIRXBUF
RX FIFO_0
SCIRXD
RX FIFO_15
SCI Device #1
SCIRXD
PieVectTable.RXAINT = &SCIRXINTA_ISR;
EDIS;
//禁止修改 EALLOW 保护的寄存器
//PIE中断使能
PieCtrl.PIEIER9.bit.INTx1=1;
//使能SCI发送中断
PieCtrl.PIEIER9.bit.INTx2=1;
//使能SCI接收中断
//开CPU中断
SCI-A 通信控制寄存器
SCI-A 控制寄存器1 SCI-A 波特率寄存器，高位 SCI-A 波特率寄存器，低位 SCI-A 控制寄存器2 SCI-A 接受状态寄存器 SCI-A 接受仿真数据寄存器 SCI-A 接受数据寄存器 SCI-A 发送数据寄存器 SCI-A FIFO 发送寄存器 SCI-A FIFO 接受寄存器 SCI-A FIFO 控制寄存器 SCI-A 极性控制 寄存器
真正的数据内容在1~8个数据位中，是一个数据字符 ；
在通信中常以帧为单位，带有格式信息的每一个数据 字符叫做一帧
’28x SCI 的通信格式
8 个SCICLK/每个数据位； SCI接收器在收到一个起始位后开始工作， 4个连续SCICLK周期的低电平表示有效的起始位，否则重新寻找 另一个起始位； 处理器在读取每1个位的8个SCICLK周期中间进行3次采样，来确 定位的值； 3次采样点分别在第4、第5和第6个SCICLK周期，3次采样中2次 相同的值即为最终接收位的值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SCI模块的结构 11.1.2 SCI模块的结构 模块主要包括以下部件： 模块主要包括以下部件： 发送器（1）发送器-TX SCITXBUF-发送数据缓冲寄存器，存发送数据。 SCITXBUF-发送数据缓冲寄存器，存发送数据。 TXSHF－发送移位寄存器，每次1位送到SCITXD TXSHF－发送移位寄存器，每次1位送到SCITXD 引脚。 引脚。 接收器（2）接收器-RX RXSHF－接收移位寄存器，每次1位将SCIRXD SCIRXD引 RXSHF－接收移位寄存器，每次1位将SCIRXD引 脚上的数据移入。 脚上的数据移入。 SCIRXBUF-接收数据缓冲寄存器， RXSHF接收 SCIRXBUF-接收数据缓冲寄存器，存RXSHF接收 到数据。 到数据。 （3）一个可编程的波特率发生器。 一个可编程的波特率发。 可编程数据位。 数据位 长度为1 可编程停止位 停止位。 （4）长度为1位或2位的可编程停止位。 （5）内部产生的串行时钟。 内部产生的串行时钟。 产生的串行时钟 四个错误的检测标志 错误的检测标志： （6）四个错误的检测标志： 奇偶性错误、超限错误、帧错误、 奇偶性错误、超限错误、帧错误、间断检测 半双工或全双工。 （7）半双工或全双工。 双缓冲接收和发送功能 接收和发送功能。 （8）双缓冲接收和发送功能。 （9）发送和接收操作均可通过中断或查询进行。 发送和接收操作均可通过中断或查询进行。 中断 进行 （10）非归零格式（NRZ）。 10）非归零格式（NRZ）
第11章 串行通信接口（SCI) 11章 串行通信接口（ SCI接口模块 接口模块: SCI接口模块:实现与其它外设之间的异步串行数据通 波特率可编程。 信。波特率可编程。 SCI的发送器与接收器都是双缓冲的 各自有工作使能 的发送器与接收器都是双缓冲的。 SCI的发送器与接收器都是双缓冲的。各自有工作使能 中断控制。可工作于全双工模式 全双工模式。 和中断控制。可工作于全双工模式。 11.1 概述 11.1.1 串行通信接口的物理描述 （1）两个I/O引脚：SCIRXD与SCITXD 两个I/O引脚：SCIRXD与 I/O引脚 （2）一个16位的波特率选择寄存器可编程，可得到 一个16位的波特率选择寄存器可编程， 16位的波特率选择寄存器可编程 65536种的不同速率。 65536种的不同速率。 536
11.2 可编程的数据格式 串行口的数据无论是收、发都采用NRZ(非归零） 串行口的数据无论是收、发都采用NRZ(非归零） NRZ(非归零 格式： 格式： • 1个起始位 • 1-8个数据位. 数据位. • 1个或无奇偶校验位 个或无奇偶校验位 • 1-2个停止位
SCI通信模式 11.4 SCI通信模式 SCI异步通信可使用半双工或全双工模式通信。 SCI异步通信可使用半双工或全双工模式通信。在这种 异步通信可使用半双工 模式通信 模式下，一个帧包括1个起始位、 模式下，一个帧包括1个起始位、1-8个数据位、1个 包括 个数据位、 可选的奇偶校验位以及1 个停止位。每个数据占 可选的奇偶校验位以及1-2个停止位。每个数据占8 以及 个SCICLK周期。 SCICLK周期。 周期 接收器在接收到一个有效的起始位后开始工作。一个 接收器在接收到一个有效的起始位后开始工作。 有效的起始位由 有效的起始位由4个连续的内部SCICLK周期的零位来 连续的内部SCICLK周期的零位来 SCICLK 识别。如果任何一个位都不为0 识别。如果任何一个位都不为0，则处理器重新启动 并开始寻找另一个起始位。 并开始寻找另一个起始位。