《DSP控制器原理及应用技术》第6章通信类外设及其应用开发

第六章通信类外设及其应用开发工信部十二五规划教材《DSP控制器原理与应用技术》编写组第6章通信类外设及其

应用开发6.1串行通信（SCI）模块6.2串行外设（SPI）模块6.3增强控制器局域网（eCAN）模块6.4多通道缓冲串口（McBSP）模块6.5I2C总线模块

一、结构与点-点通信原理6.1.1SCI模块的结构与工作原理6.1串行通讯接口模块(SCI)二、数据传输格式1.数据帧格式

NRZ（Non-return-to-zero）格式，每个数据（字符）均以相同的帧格式传送。起始位（Start）：占用1位，为低表示数据的开始。数据位（Data）：1-8位，由低位（LSB）开始传输。奇/偶校验位（Parity）：1位，用于纠错停止位（Stop）：1-2位，高电平,表示数据帧的结束。

二、数据传输格式2.异步通信格式

1位数据需8个内部SCICLK时钟周期,多数表决。可靠性高于普通单片机。3.电气和物理接口标准

RS232、RS422/RS485三、SCI操作控制1.SCI发送操作①使TXENA=1，允许发送器发送数据。②CPU将数据写入SCITXBUF，TXEMPTY为0。同时TXRDY=0。③数据从SCITXBUF加载到TXSHF，TXRDY高。

TXSHF中的数据逐一由引脚SCITXD上发送出去。④TXRDY变高后，CPU再将下一帧数据写入SCITXBUF。⑤第一帧数据发送完毕，第二帧传送到TXSHF，并开始发送。⑥当TXENA=0，将当前数据帧发送完毕后再停止。三、SCI操作控制2.SCI接收操作①令RXENA=1，允许接收器接收数据。②接收器检测到起始位（连续4个以上SCICLK低电平），将数据位、地址位、奇偶校验位依次移入RXSHF。③一帧接收完毕，将其传送到SCIRXBUF，并置位RXRDY标志。④读取SCIRXBUF数据后，RXRDY标志自动消除。⑤接收器继续接收下一帧数据。⑥若第二帧数据尚未接收完毕，RXENA=0，则将其接收完毕后再停止，但RXSHF中数据不传送到SCIRXBUF。三、SCI操作控制3.错误处理操作①数据帧错误：收不到期待的停止位，SCIRXST[FE]置位。②奇/偶校验错误：“1”的个数不符合，SCIRXST[PE]置位。③溢出错误：SCIRXBUF中数据被覆盖，SCIRXST[OE]置位。④间断错误：停止位后连续保持低电平10位以上，置位SCIRXST[BRKDT]。四种错误发生时，均可申请中断。4.中断操作

数据发送完毕、接收到数据及接收错误时可产生中断。发送中断标志：SCICTL2[TXRDY]，接收中断标志：SCIRXST[RXRDY]，接收数据错误中断标志：SCIRXST[RXERROR]，间断中断标志：SCIRXST[BRKDT四、多处理器异步通信原理1.空闲线模式

帧间空闲位10位；帧内空闲位<10位

2.地址位模式

数据帧中增加地址/数据位。1-地址0-数据地址位适用于短信息传送；空闲线适用于长信息传送。6.1.2SCI模块的寄存器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.接收状态寄存器5.SCI接收数据缓冲器SCIRXBUF位名称说明动作15SCIFFE接收FIFO帧错误标志（FIFO允许时有效）0－无帧错误；1－有帧错误14SCIFFPE接收FIFO奇偶错误标志（FIFO允许时有效）0－无奇偶错误；1－有奇偶错误7:0RXDT6[7:0}接收到的数据6.SCIFIFO发送寄存器SCIFFTX位名称说明动作15SCIRSTSCI发送/接收通道复位0－复位；1－使能操作14SCIFFENAFIFO增强功能允许0－禁止；1－允许13TXFIFOReset发送FIFO复位0－复位，指针指向0；1－使能操作12:8TXFFST{3:0]发送FIFO状态位00000-1000——FIFO有x个字未发送7TXFFINTFlagFIFO发送中断标志0－无中断；1－有中断6TXFFINTCLRFIFO发送中断清除位0－无影响；1－清除中断标志5TXFFIENAFIFO发送中断允许0－禁止；0－允许4:0TXFFIL[4:0]FIFO发送中断级设定当前状态位TXFFST<=TXFFIL时发生中断7.SCIFIFO接收寄存器SCIFFRX位名称说明动作15RXFFOVF接收FIFO溢出标志0－无溢出；1－溢出14RXFFOVFCLR溢出标志清除位0－无影响；1－清除溢出标志13RXFIFOReset接收FIFO复位0－复位，指针指向0；1－使能操作12:8RXFFST{3:0]接收FIFO状态位00000-1000——接收FIFO收到x个字7RXFFINTFlagFIFO接收中断标志0－无中断；1－有中断6RXFFINTCLRFIFO接收中断清除位0－无影响；1－清除中断标志5RXFFIENAFIFO接收中断允许0－禁止；0－允许4:0RXFFIL[4:0]FIFO接收中断级设定当前状态位RXFFST>=RXFFIL时发生中断8.SCIFIFO控制寄存器SCIFFCT位名称说明动作15ABD自动波特率检测标志0－未完成检测；1－完成检测14ABDCLRABD标志清除位0－无影响；1－清除ABD标志13CDC自动波特率检测允许0－禁止；1－允许7:0FFTXDLYL[4:0]发送FIFO发送数据时每个数据之间的延时（以波特率时钟为单位）8.波特率选择寄存器与波特率设置BAUD15(MSB)BAUD14波特率选择高字节寄存器(SCIHBAUD)76543210BAUD13BAUD12BAUD11BAUD10BAUD9BAUD8BAUD6波特率选择低字节寄存器(SCILBAUD76543210BAUD5BAUD4BAUD3BAUD2BAUD1BAUD7SCI波特率=LSPCLK(BRR+1)x8LSPCLK16, BRR=1to65535, BRR=0BAUD0（LSB）6.1.3SCI模块应用示例下位机发送欢迎信息“HelloWorld!”给上位机；上位机收到欢迎信息后，发送一个字符给下位机；下位机接收到该字符后，再将其回发给上位机。#include"DSP2833x_Device.h"#include"DSP2833x_Examples.h"//函数声明.voidscib_echoback_init(void); //声明SCI初始化函数voidscib_fifo_init(void); //声明FIFO初始化函数voidscib_xmit(inta);//声明发送字符函数voidscib_msg(char*msg); //声明发送字符串函数//全局变量声明Uint16LoopCount;Uint16ErrorCount;voidmain(void){Uint16ReceivedChar;char*msg;//Step1.初始化系统控制InitSysCtrl();//Step2.初始化GPIOInitGpio();//Step3.清除所有中断；初始化PIE向量表DINT;InitPieCtrl(); //初始化PIE控制IER=0x0000; //禁止CPU中断IFR=0x0000; //清除所有CPU中断标志InitPieVectTable(); //初始化PIE向量表//Step4.初始化器件外设，本例不需要//Step5.用户特定代码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.无限循环，查询是否收到字符并回发for(;;){msg="\r\nEnteracharacter:\0";scib_msg(msg);//等待输入字符while(ScibRegs.SCIFFRX.bit.RXFFST!=1){} //等待RXFFST=1ReceivedChar=ScibRegs.SCIRXBUF.all; //获取字符msg=“Yousent:\0”;//回发scib_msg(msg);scib_xmit(ReceivedChar);LoopCount++;}}//Step7.用户自定义函数:voidscib_echoback_init() //定义SCI初始化函数{ScibRegs.SCICCR.all=0x0007;//1位停止位，无奇偶校验，8位字符ScibRegs.SCICTL1.all=0x0003;//复位，允许发送和接收ScibRegs.SCICTL2.all=0x0003;//允许接收和发送中断ScibRegs.SCIHBAUD=0x0001 //9600波特率ScibRegs.SCILBAUD=0x00E7;ScibRegs.SCICTL1.all=0x0023; //退出复位}voidscib_xmit(inta) //定义发送字符函数{while(ScibRegs.SCIFFTX.bit.TXFFST!=0){}ScibRegs.SCITXBUF=a;}voidscib_msg(char*msg) //定义发送字符串函数{inti;i=0;while(msg[i]!='\0'){scib_xmit(msg[i]);i++;}}voidscib_fifo_init() //定义FIFO初始化函数{ScibRegs.SCIFFTX.all=0xE040;ScibRegs.SCIFFRX.all=0x204f;ScibRegs.SCIFFCT.all=0x0;}6.2.1SPI模块结构与工作原理一、结构与点-点通信原理6.1串行通讯接口模块(SCI)1.主模式①主控制器输出时钟给从控制器，使二者同步。②主控制器将数据写入SPIDAT，由MSB开始，从SPISIMO引脚上串行输出。③从控制器接收数据并移入SPIDAT的LSB。④从控制器将数据并行写入SPIRXBUF，供CPU读出。同时可以产生中断。2.从模式①外部主控制器为从控制器提供时钟，使二者同步。②主控制器从SPISTE引脚输出低电平给从控制器，允许从控制器发送数据。③从控制器写数据至SPIDAT，从SPISOMI输出。④主控制器从SPISOMI接收数据，并移入SPIDAT。⑤主控制器将数据并行写入SPIRXBUF。二、波特率和时钟模式1.SPI波特率的设定由SPI波特率寄存器SPIBRR中的值确定。当SPIBRR=3～127时，SPI