《Dsp原理與應(yīng)用》論文

1、Dsp原理與應(yīng)用姓名：王句班級：通信09-2班學(xué)號：0905030203TMS320F2812DSP中SCI模塊控制寄存器（李麗麗 物電學(xué)院電子信息工程2班 學(xué)號 200701071235）摘要：TMS320F2812DSP中SCI是串行通信接口，介紹一下串行通信接口的各個(gè)相關(guān)寄存器的相關(guān)特點(diǎn)和功能，SCI通信口的操作主要是通過控制寄存器來配置和控制，在使用SCI串口通信時(shí)，可以使用軟件設(shè)置SCI的各種功能。通過設(shè)置相應(yīng)的控制位初始化所需的SCI通信格式，包括操作模式和協(xié)議、波特率、字符長度、奇偶檢驗(yàn)位或無校驗(yàn)、停止位的個(gè)數(shù)、中斷優(yōu)先級和中斷使能等。關(guān)鍵詞：TMS320F2812DSP，SCI

2、,寄存器0引言 串行通信接口是采用雙線通信的異步串行通信接口，即通常所說的UART口。為減小串口通信時(shí)CPU的開銷，F(xiàn)2812的串口支持16級接收和發(fā)送FIFO。SCI模塊采用標(biāo)準(zhǔn)非歸0 (NRZ)數(shù)據(jù)格式，可以同CPU或其他通信數(shù)據(jù)格式兼容的異步外設(shè)進(jìn)行數(shù)字通信。當(dāng)不使用FIFO時(shí)，SCI接收器和發(fā)送器采用雙級緩沖傳送數(shù)據(jù)，SCI接收器和發(fā)送器有自己的獨(dú)立使能和中斷位，可以獨(dú)立的操作，在全雙工模式下也可以同時(shí)操作。為保證數(shù)據(jù)完整，SCI模塊對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行間斷、極性、超限和幀錯(cuò)誤檢測。通過對16位的波特率控制寄存器進(jìn)行編程，配置不同的SCI通信速率。1SCI結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.1 SCI功能單元S

3、CI采用全雙工通信模式的主要功能單元,具體包括如下:一個(gè)發(fā)送器 (TX)及相關(guān)寄存器SCITXBUF：發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器，存放要發(fā)送的數(shù)據(jù)(由CPU裝載)；TXSHF寄存器：發(fā)送移位寄存器，從SCITXBUF寄存器接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)移位到SCITXD引腳上,每次移一位數(shù)據(jù)；一個(gè)接收器 (RX)及相關(guān)寄存器： RXSHF寄存器:接收移位寄存器，從SCIRXD引腳移入數(shù)據(jù)，每次移一位:SCIRXBUF：接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器,存放CPU要讀取的數(shù)據(jù)。來自遠(yuǎn)程處理器的數(shù)據(jù)裝入寄存器RXSHF，然后又裝入寄存器SCIRXBUF和寄存器SCIRXEMU中p;一個(gè)可編程的波特率產(chǎn)生器.數(shù)據(jù)存儲器映射的控制和狀

4、態(tài)寄存器。SCI接口的接收和發(fā)送通道可以獨(dú)立工作，也可以同時(shí)工作。12 SCI功能單元定義可以使用SCICCR寄存器配置SCI通信采用的數(shù)據(jù)格式，如表5.4所示為控制寄存器各位功能的定義。表1 SCICCR寄存器功能定義位名稱寄存器名稱功能描述5 PARITYENABLESCICCR 如果置1，使能奇偶校驗(yàn)功能如果清0，禁止奇偶校驗(yàn)功能2-0SCI CHAR20 SCICCR 選擇字符（數(shù)據(jù)）長度（1到8位）6 EVEN/ODDPARITY SCICCR 如果使能奇偶校驗(yàn) 0 選擇偶校驗(yàn) 1 選擇奇校驗(yàn)7STOP BITS SCICCR 確定發(fā)送停止位0 一位停止位 1 兩位停止位2SCI模塊

5、相關(guān)寄存器2.1 SCI模塊寄存器概述表2SCI-A寄存器名稱地址 占用空間 功能描述SCICCR 0x0000 7050 1 SCI-A 通信控制寄存器SCICTL1 0x0000 7051 1 SCI-A 控制寄存器1SCIHBAUD 0x0000 7052 1 SCI-A 波特率設(shè)置寄存器 高字節(jié)SCILBAUD 0x0000 7053 1 SCI-A 波特率設(shè)置寄存器 低字節(jié)SCICTL2 0x0000 7054 1 SCI-A 控制寄存器2SCIRXST 0x0000 7055 1 SCI-A 接收狀態(tài)寄存器SCIRXEMU 0x0000 7056 1 SCI-A 接收仿真數(shù)據(jù)緩沖寄

6、存器SCIRXBUF 0x0000 7057 1 SCI-A 接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器SCITXBUF 0x0000 7059 1 SCI-A 發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器SCIFFTX 0x0000 705A 1 SCI-A FIFO發(fā)送寄存器SCIFFRX 0x0000 705B 1 SCI-A FIFO接收寄存器SCIFFCT 0x0000 705C 1 SCI-A FIFO控制寄存器SCIPRI 0x0000 705F 1 SCI-A 極性控制寄存器表3 SCI-B寄存器名稱地址 占用空間 功能描述SCICCR 0x0000 7750 1 SCI-B 通信控制寄存器SCICTL1 0x0000 775

7、1 1 SCI-B 控制寄存器1SCIHBAUD 0x0000 7752 1 SCI-B 波特率設(shè)置寄存器 高字節(jié)SCILBAUD 0x0000 7753 1 SCI-B 波特率設(shè)置寄存器 低字節(jié)SCICTL2 0x0000 7754 1 SCI-B 控制寄存器2SCIRXST 0x0000 7755 1 SCI-B 接收狀態(tài)寄存器SCIRXEMU 0x0000 7756 1 SCI-B 接收仿真數(shù)據(jù)緩沖寄存器SCIRXBUF 0x0000 7757 1 SCI-B 接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器SCITXBUF 0x0000 7759 1 SCI-B 發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器SCIFFTX 0x0000 77

8、5A 1 SCI-B FIFO發(fā)送寄存器SCIFFRX 0x0000 775B 1 SCI-B FIFO接收寄存器SCIFFCT 0x0000 775C 1 SCI-B FIFO控制寄存器SCIPRI 0x0000 775F 1 SCI-B 極性控制寄存器2.2 SCI通信控制寄存器 (SCICCR)SCICCR定義了SCI使用的字符格式、協(xié)議和通信模式如下SCI通信控制寄存器(SCICCR) 地址7050h2.3 SCI通信控制寄存器(SCICCR)功能描述表3 SCI通信控制寄存器(SCICCR)功能描述位名稱 功能描述7 STOP BITS SCI停止位的個(gè)數(shù)該位決定了發(fā)送的停止位的個(gè)數(shù)

9、。接收器僅對一個(gè)停止位檢查。0 一個(gè)停止位；1 兩個(gè)停止位；6 PARITY 奇偶校驗(yàn)選擇位如果PARITY ENABLE位(SCICCR, 位5)被置位，則PARITY (位6)確定采用奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)（在發(fā)送和接收的字符中奇偶校驗(yàn)位的位數(shù)都是1位）。0 奇校驗(yàn)；1 偶校驗(yàn)；5 PARITY SCI奇偶校驗(yàn)使能位ENABLE 該位使能或禁止奇偶校驗(yàn)功能。如果SCI處于地址位多處理器模式(設(shè)置這個(gè)寄存器的第三位)，地址位包含在奇偶校驗(yàn)計(jì)算中(如果奇偶校驗(yàn)是使能的)。對于少于8位的字符，剩余無用的位由于沒有奇偶校驗(yàn)計(jì)算而應(yīng)被屏蔽。0 奇偶校驗(yàn)禁止。在發(fā)送期間沒有奇偶位產(chǎn)生或在接收期間不檢查奇偶校

10、驗(yàn)位；1 奇偶校驗(yàn)使能；4 LOOPBACKENA 自測試模式使能位該位使能自測試模式，這時(shí)發(fā)送引腳與接收引腳在系統(tǒng)內(nèi)部連接在一起。0 自測試模式禁止；1 自測試模式使能3 ADDR/IDLEMODESCI多處理模式控制位該位選擇一種多處理器協(xié)議。由于使用了SLEEP和TXWAKE功能 (分別是 SCICTL1的位2和SCICTL1的位3)，多處理器通信同其它的通信模式有所不同。由于地址位模式在幀中增加了一個(gè)附加位，空閑線模式通常用于正常通信?？臻e線模式?jīng)]有增加這個(gè)附加位，同典型的RS232通信兼容。0 空閑位模式協(xié)議選擇；1 地址位模式協(xié)議選擇；20 SCI CHAR20 字符長度控制位2-

11、0這些位選擇了SCI的字符長度（從1到8位）。少于8位的字符在SCIRXBUF和SCIRXEMU中是右對齊，且在SCIRXBUF中前面的位填0。SCITXBUF前面的位不需要填0。對于SCI CHAR2-0位的位值和字符長度關(guān)系如下所示：CHAR2 CHAR1 CHAR0 字符長度(Bits)0 0 0 10 0 1 20 1 0 30 1 1 4 1 0 0 5 1 0 1 6 1 1 0 7 1 1 1 82.3 SCI控制寄存器1 (SCICTL1)SCICTL1控制接收/發(fā)送使能、TXWAKE和SLEEP功能以及SCI軟件復(fù)位，如圖1和表所示。SCI控制寄存器1 (SCICTL1) 地

12、址 7051h圖1 SCI控制寄存器1 (SCICTL1)2.4 SCI波特率選擇寄存器 (SCIHBAUD, SCILBAUD)在SCIHBAUD 和SCILBAUD中的值確定SCI的波特率，如圖2,3。波特率選擇高字節(jié)寄存器(SCIHBAUD) 地址7052h圖2 波特率選擇高字節(jié)寄存器(SCIHBAUD)波特率選擇低字節(jié)寄存器(SCILBAUD) 地址7053h圖3 波特率選擇低字節(jié)寄存器(SCILBAUD)2.6 SCI接收器狀態(tài)寄存器 (SCIRXST)SCIRXST包含7個(gè)接收器狀態(tài)標(biāo)志位（其中2個(gè)能產(chǎn)生中斷請求）。每次一個(gè)完整的字符發(fā)送到接收緩沖器(SCIRXEMU和SCIRXB

13、UF)后，狀態(tài)標(biāo)志位刷新。每次緩沖器被讀取時(shí)，標(biāo)志位被清除。圖4給出了寄存器位的關(guān)系，表4給出了SCI接收狀態(tài)寄存器的功能定義。SCI接收器狀態(tài)寄存器(SCIRXST) 地址7055h如果RX/BK INT ENA(SCICTL2.1=1)RXRDY 或BRKDT 引起中斷當(dāng)位5 到2 中任何一位等于1 時(shí)RX ERROR=1圖4 SCI接收器狀態(tài)寄存器(SCIRXST)表4 SCI接收器狀態(tài)寄存器(SCIRXST)功能描述位名稱 功能描述7 RX ERROR 接收器錯(cuò)誤標(biāo)志位RX ERROR標(biāo)志位說明在接收狀態(tài)寄存器中有一位錯(cuò)誤標(biāo)志位被置位。RX ERROR是間斷檢測、幀錯(cuò)誤、超時(shí)和奇偶錯(cuò)誤

14、使能標(biāo)志位(位 52: BRKDT, FE, OE, and PE)的邏輯或。如果RX ERR INT ENA位(SCICTL1.6)被置位，則該位上的一個(gè)1將會(huì)引起一個(gè)中斷。在中斷服務(wù)子程序中可以使用該位進(jìn)行快速錯(cuò)誤條件檢測。錯(cuò)誤標(biāo)志位不能被直接清除，它由一個(gè)有效的SW RESET 或者系統(tǒng)復(fù)位來清除。0 無錯(cuò)誤標(biāo)志設(shè)置；1 錯(cuò)誤標(biāo)志設(shè)置；6 RXRDY 接收器準(zhǔn)備好標(biāo)志位當(dāng)準(zhǔn)備好從SCIRXBUF寄存器中讀一個(gè)新的字符時(shí)，接收器置位接收器準(zhǔn)備好標(biāo)志位，且如果RX/BK INT ENA位(SCICTL2.1) 是1則產(chǎn)生接收器中斷。取SCIRXBUF寄存器、有效的SW RESET或者系統(tǒng)復(fù)位

15、清除RXRDY。0 在SCIRXBUF中沒有新的字符；1 準(zhǔn)備好從SCIRXBUF中讀取字符；5 BRKDT 間 斷檢測標(biāo)志位當(dāng)滿足間斷條件時(shí)，SCI將置位該位。從丟失第一個(gè)停止位開始，如果SCI接收數(shù)據(jù)線路(SCIRXD)連續(xù)地保持至少10位低電平，則產(chǎn)生一個(gè)間斷條件。如果RX/BK INT ENA位為1，則間斷的發(fā)生會(huì)引發(fā)產(chǎn)生一個(gè)接收中斷，但這不會(huì)引起重新裝載接收緩沖器。即使接收SLEEP被置位為1，也能發(fā)生一個(gè)BRKDT中斷。一個(gè)有效的SW RESET或者一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位可以清除BRKDT。在檢測到一個(gè)間斷后，接收字符并不能清除該位。為了接收更多的字符，必須通過觸發(fā)SW RESET 位或者系

16、統(tǒng)復(fù)位來復(fù)位SCI。0 沒有產(chǎn)生間斷條件；1 間斷條件發(fā)生；4 FE 幀錯(cuò)誤標(biāo)志位當(dāng)檢測不到一個(gè)期望的停止位時(shí)，SCI就置位該位。僅檢測第一個(gè)停止位。丟失停止位表明沒有能夠和起始位同步，且字符幀發(fā)生了錯(cuò)誤。SW RESET或系統(tǒng)復(fù)位該清除FE位。0 沒有檢測到幀錯(cuò)誤；1 檢測到幀錯(cuò)誤；3 OE 超時(shí)錯(cuò)誤標(biāo)志位在前一個(gè)字符被CPU或DMAC完全讀走前，當(dāng)字符被發(fā)送到SCIRXEMU和SCIRXBUF時(shí)，SCI就置位該位。前一個(gè)字符將會(huì)被覆蓋或丟失。SW RESET或系統(tǒng)復(fù)位將OE標(biāo)志位復(fù)位。0 沒有檢測到超時(shí)錯(cuò)誤；1 檢測到超時(shí)錯(cuò)誤；2 PE 奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤標(biāo)志位地址位被包括在內(nèi)。如果奇偶校驗(yàn)的產(chǎn)

17、生和檢測沒有被使能，則PE標(biāo)志位被禁止且讀作0。有效的SW RESET信號或系統(tǒng)復(fù)位PE信號。0 沒有檢測到奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤；1 檢測到奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤；1 RXWAKE 接收器喚醒檢測標(biāo)志位當(dāng)該位為1時(shí)，表示檢測到了接收器喚醒的條件。在地址位多處理器模式中 (SCICCR.3= 1)，RXWAKE反映了SCIRXBUF中的字符的地址位的值。在空閑線多處理器模式，如果SCIRXD被檢測為空閑狀態(tài)則RXWAKE被置位。RXWAKE是一個(gè)只讀標(biāo)志位，它由以下條件來清除： 地址位傳送到SCIRXBUF后傳送第一個(gè)字節(jié)； 讀SCIRXBUF； 有效的SW RESET； 系統(tǒng)復(fù)位；0 保留 讀返回0，寫操作沒有

18、影響。2.7 接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器 (SCIRXEMU, SCIRXBUF)接收的數(shù)據(jù)從RXSHF傳送到SCIRXEMU和SCIRXBUF。當(dāng)傳送完成后，RXRDY標(biāo)志位(位SCIRXST.6)置位，表示接收的數(shù)據(jù)可以被讀取。兩個(gè)寄存器存放著相同的數(shù)據(jù)；兩個(gè)寄存器有各自的地址，但物理上不是獨(dú)立的緩沖器。它們的唯一區(qū)別在于讀SCIRXEMU操作不清除RXRDY標(biāo)志位，而讀SCIRXBUF操作清除該標(biāo)志位。2.7.1 仿真數(shù)據(jù)緩沖器正常SCI接收數(shù)據(jù)操作從SCIRXBUF寄存器中讀接收到的數(shù)據(jù)。由于它能連續(xù)地為屏幕更新讀接收到的數(shù)據(jù)而不用清除RXRDY標(biāo)志位，SCIRXEMU寄存器由仿真器(EMU)

19、使用。系統(tǒng)復(fù)位清除SCIRXEMU。在窗口觀察SCIRXBUF寄存器時(shí)使用該寄存器。物理上SCIRXEMU是不可用的，它僅僅是在不清除RXRDY標(biāo)志位的情況下訪問SCIRXBUF寄存器的一個(gè)不同的地址空間。其功能定義如圖5所示。仿真數(shù)據(jù)緩沖寄存器 (SCIRXEMU) 地址7056h圖5 仿真數(shù)據(jù)緩沖寄存器 (SCIRXEMU)2.7.2 接收數(shù)據(jù)緩沖器 (SCIRXBUF)在當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)從RXSHF移位到接收緩沖器時(shí)，RXRDY標(biāo)志位置位，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好被讀取。如果RX/BK INT ENA位(SCICTL2.1) 置位，移位將產(chǎn)生一個(gè)中斷。當(dāng)讀取SCIRXBUF時(shí)，RXRDY標(biāo)志位被復(fù)位；系

20、統(tǒng)復(fù)位清除SCIRXBUF。SCIRXBUF的功能如圖6和表5所示。SCIRXBUF寄存器圖6 SCIRXBUF寄存器注: 陰影部分僅僅在FIFO使能時(shí)才被應(yīng)用。表5 SCIRXBUF寄存器功能描述位名稱 功能描述15 SCIFFFE SCI FIFO 幀錯(cuò)誤標(biāo)志位 1 當(dāng)接收字符時(shí)，產(chǎn)生幀錯(cuò)誤。該位與在FIFO頂部的字符有關(guān)。0 當(dāng)接收字符時(shí)，沒有產(chǎn)生幀錯(cuò)誤。該位與FIFO頂部的字符有關(guān)。14 SCIFFPE FIFO 奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤位1 當(dāng)接收字符時(shí)，產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤。該位與FIFO頂部的字符有關(guān)聯(lián)。0 當(dāng)接收字符時(shí)，有產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤。該位與FIFO頂部的字符有關(guān)聯(lián)。138 保留70 RX

21、DT70 接收字符位2.8 SCI 發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器 (SCITXBUF)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入到SCITXBUF中。這些位必須是右對齊的，由于小于8位長度的字符的左側(cè)位被忽略，因此發(fā)送數(shù)據(jù)必須右側(cè)對齊。數(shù)據(jù)從該寄存器移到TXSHF發(fā)送移位寄存器置位TXRDY標(biāo)志位(SCICTL2.7), 這表明SCITXBUF已準(zhǔn)備好接收下一數(shù)據(jù)。如果置位TXINT ENA位 (SCICTL2.0) ，則該數(shù)據(jù)發(fā)送也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷。如圖7所示發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器。發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器 (SCITXBUF) 地址7059h圖7 發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器 (SCITXBUF)3結(jié)論通過對TMS320F2812DSP中SCI模塊中各個(gè)控制寄存器相關(guān)功能的介紹，知道了具體的功能，在各個(gè)領(lǐng)域都有好的應(yīng)用。【1】 TMS320x281x, 280x Peripherals Reference Guide (Rev. B). Texas Instruments, 05 Nov 2004【2】 TMS320x281x, 280x Serial Communications Interface (SCI) Reference Guide (Rev. B) .Texas Instruments, 05 Nov 2004【3】 TMS320x281x, 280x Serial Per