2812DSP-15串行通信接口SCI重点详解.ppt

第15讲 281x串行通信接口SCI 15.1 SCI概述 SCI是Serial Communication Interface的简称，即串行通信接口。 SCI是一个双线的异步串口，换句话说，是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(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收/发送装置)。 X281X的内部具有两个相同的SCI模块，SCIA和SCIB。 15.1 SCI概述 在控制系统中，串行通讯是各控制单元或上、下位机之间实现数据共享的重要途径 SCI模块相关信号 15.2 SCI模块特点 两个外部引脚： SCITXD：SCI 输出引脚。 SCIRXD：SCI 输入引脚。 如果不用 SCI 功能时，这两个引脚可以设置成通用I/O。 64K 种可编程的通讯速率。 数据格式： 一位起始位； 1～8 位数据长度位，可编程； 可以选择奇校验、偶校验或者无校验； 一位或两位停止位。 四种错误检测标志：奇偶校验错误、超时错误、帧错误和间断检测错误。 SCI模块特点 两种多处理器唤醒模式：空闲线模式和地址位模式。 全/半双工通讯模式。 双缓冲接收和发送功能。 发送和接收可以采用中断或状态标志位查询两种方式。 独立的发送和接收中断使能位（BRKDT 除外）。 起始地址从 7050H 开始的13 个SCI 模块控制寄存器。 SCI 模块的所有控制寄存器都是8 位的，对这些寄存器的操作仅对低8 位(0～7)有效；对高8 位(8～15)读操作返回零，写操作无效。 增强的功能包括：自动波特率检测和16 级发送/接收FIFO。 15.3 SCI模块结构 一个发送器（TX）及其主要的寄存器； SCITXBUF：发送数据缓冲寄存器，存放要发送的数据（由CPU 加载）。 TXSHF：发送移位寄存器，从SCITXBUF 接收数据再将数据移位送到SCITXD 引脚上，每次移动一位。 一个接收器（RX）及其主要的寄存器： RXSHF：接收移位寄存器，从SCIRXD 引脚接收数据并移位存储，每次移动一位。 SCIRXBUF：接收数据缓冲寄存器，存放CPU 要读取的数据。来自远程处理器的数据先被移位存放在 RXSHF 中，再载入SCIRXBUF 和SCIRCEMU 中。 一个可编程的波特率发生器。 映射于数据存储器空间的控制和状态寄存器。 SCI 模块的发送器和接收器可以单独工作，也可以同时工作。 SCI模块的工作原理 SCI Pin Connections 15.4 SCI多处理器通信 SCI 模块有两种多处理器通讯协议：空闲线多处理器模式和地址位多处理器模式。 SCI 模块提供通用异步接收/发送（UART）通讯模式，可以方便地和很多常用外设接口。 异步通讯模式需要两根信号线就可以和很多使用RS-232-C 格式的标准设备（例如终端或打印机）接口； SCI 模块的发送和接收数据都采用NRZ（非归零）格式： ?? 一个起始位； ?? 1～8 个数据位； ?? 一个奇/偶校验位或者没有校验位； ?? 一个或两个停止位。 这样带有格式信息的一个数据字符称为一帧，它的基本结构如下图。 SCI-A Programmable Data Format SCI工作方式 SCI异步通信格式使用单线（单路，即半双工）或双线（双路，即全双工）通信。在这种模式下，帧包括一个起始位、1到8个数据位、一个可选的奇偶校验位和1个或2个停止位。每个数据位占8个SCICLK周期。 接收器在接收到一个有效的起始位后开始工作。一个有效的起始位由4个连续的内部SCICLK周期的0位来识别。如果任何一位不为0，则处理器重新启动并开始寻找另一个起始位。 对于起始位后的位，处理器通过在该位中间进行三次采样判定该位的值。这种采样发生在第4、5、6个SCICLK周期，位值判定是基于多数原则（三次采样2次为某值，则判定为该值）。上图描述了有起始位的异步通信格式，显示了如何发现信号沿以及在何处进行多数表决。 因为接收器使自己与帧同步，所以外部的发送和接收设备不必使用同步串行时钟，时钟可以在本地产生。 SCI多处理器通信模式 多处理器通信，顾名思义，就是多个处理器之间进行数据通信。 一个简单的多处理器通信拓扑示意图如下图所示。图中的实线表示处理器A和处理器B、C、D之间的通信。在同一个时刻，处理器A只能和处理器B、C、D之中的一个实现数据传输。当处理器A给处理器B、C、D中的某一个处理器发送数据时，A-B、A-C、A-D这3条通路上都会出现相同的数据，那如何来确保这些数据被正确的处理器接收呢？ SCI 多处理器通信操作 多处理器通信格式使处理器通过一条串行总线就可以有效地和其它多个处理器相互通信，但在同一条串行总线上一次