第7章串行通信接口

1、2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮1第7章 串行通信接口本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：7.1 SCI7.1 SCI模塊概述模塊概述7.2 SCI7.2 SCI模塊的結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)7.3 SCI7.3 SCI的寄存器的寄存器7.4 SCI7.4 SCI應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例7.5 7.5 串行外設(shè)接口串行外設(shè)接口SPISPI7.6 7.6 增強(qiáng)型增強(qiáng)型CANCAN總線總線eCANeCAN7.7 7.7 多通道緩沖串行口多通道緩沖串行口McBSPMcBSP 28x DSP的通信接口包括異步串行通信接口的通信接口包括異步串行通信接口(SCI)、串行外設(shè)接口串行外設(shè)接口(SPI)、控制器局域網(wǎng)絡(luò)、控制器局域網(wǎng)絡(luò)

2、(CAN)接口、多通接口、多通道緩沖串口道緩沖串口(McBSP)、芯片間總線、芯片間總線(I2C)接口等。接口等。2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮27.1 SCI模塊概述模塊概述 28x DSP的的SCI(Serial Communication Interface) 串行通信接口模塊是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的異步串串行通信接口模塊是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的異步串行口行口(UART)?？梢院?。可以和RS232/485設(shè)備接口。設(shè)備接口。 可以半雙工或全雙工操作?？梢园腚p工或全雙工操作。 可以通過波特率選擇寄存器可以通過波特率選擇寄存器設(shè)置波特率設(shè)置波特率。 數(shù)據(jù)格式：數(shù)據(jù)格式：一個(gè)起始位、一個(gè)起始位、18位數(shù)據(jù)位

3、、可選位數(shù)據(jù)位、可選擇奇擇奇/偶偶/無校驗(yàn)位、一個(gè)或兩個(gè)停止位。無校驗(yàn)位、一個(gè)或兩個(gè)停止位。2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮3SCI-UART (2 modules aboard)lTwo wake up multiprocessor modes idle-line and address bitlHalf or full duplex operationl16-level transmit / receive FIFO bufferlAuto-baud-detect Hardware LogicSCITXDSCIRXDSystemControl BlockSCIAENCLKPerip

4、heral BusSCITXINTSCIRXINTSCIRegistersLow SpeedPrescalerLSPCLKCPUSYSCLKOUTInterrupt Handling ModuleGPIOMUXSCI/CPU InterfaceCommunication PeripheralsCommunication Peripherals SCI (UART)2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮4SCI模塊與模塊與CPU接口框圖接口框圖2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮5SCI模塊的模塊的結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)框圖7.2 SCI7.2 SCI模塊的結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)2021-7-7山東大學(xué)控制

5、學(xué)院 張東亮6串行通信接口串行通信接口SCI的結(jié)構(gòu)：的結(jié)構(gòu)：發(fā)送器發(fā)送器(TX)及其寄存器及其寄存器 接收器接收器(RX)及其寄存器及其寄存器 可編程波特率發(fā)生器可編程波特率發(fā)生器 控制和狀態(tài)寄存器控制和狀態(tài)寄存器 1. 串行通信接口的信號(hào)串行通信接口的信號(hào)分類分類信號(hào)名稱信號(hào)名稱說明說明外部信號(hào)外部信號(hào)RXDSCI異步串行接口接收數(shù)據(jù)異步串行接口接收數(shù)據(jù)TXDSCI異步串行接口發(fā)送數(shù)據(jù)異步串行接口發(fā)送數(shù)據(jù)控制信號(hào)控制信號(hào)波特率時(shí)鐘波特率時(shí)鐘LSPCLK預(yù)分頻時(shí)鐘預(yù)分頻時(shí)鐘中斷信號(hào)中斷信號(hào)TXINT發(fā)送中斷發(fā)送中斷RXINT接收中斷接收中斷2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮72. 多處理

6、器和異步通信模式多處理器和異步通信模式3. 串行通信接口可編程數(shù)據(jù)格式串行通信接口可編程數(shù)據(jù)格式 4. SCI多處理器通信多處理器通信 串行通信接口串行通信接口SCI有兩個(gè)多處理器協(xié)議有兩個(gè)多處理器協(xié)議: 空閑線多處空閑線多處理器模式和地址位多處理器模式。理器模式和地址位多處理器模式。 數(shù)據(jù)的基本單位為字符，它的長度是數(shù)據(jù)的基本單位為字符，它的長度是18位。數(shù)據(jù)的位。數(shù)據(jù)的每個(gè)字符包括一個(gè)起始位、一個(gè)或者兩個(gè)停止位、一個(gè)可每個(gè)字符包括一個(gè)起始位、一個(gè)或者兩個(gè)停止位、一個(gè)可選的奇偶校驗(yàn)位和一個(gè)地址位。選的奇偶校驗(yàn)位和一個(gè)地址位。 多處理器通信格式允許一個(gè)處理器在同一串行線上與多處理器通信格式允許

7、一個(gè)處理器在同一串行線上與其他的處理器進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)塊傳輸。在一個(gè)串行線上，其他的處理器進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)塊傳輸。在一個(gè)串行線上，在同一時(shí)刻只允許存在一個(gè)發(fā)送器。在同一時(shí)刻只允許存在一個(gè)發(fā)送器。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮85. 空閑線多處理器模式空閑線多處理器模式空閑線多處理器模式的數(shù)據(jù)格式空閑線多處理器模式的數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)塊與數(shù)據(jù)塊之間通過較長的空閑時(shí)間分開，而且這數(shù)據(jù)塊與數(shù)據(jù)塊之間通過較長的空閑時(shí)間分開，而且這個(gè)空閑時(shí)間比數(shù)據(jù)塊內(nèi)部幀與幀之間的空閑時(shí)間長得多。空個(gè)空閑時(shí)間比數(shù)據(jù)塊內(nèi)部幀與幀之間的空閑時(shí)間長得多?？臻e線協(xié)議通過在某一幀之后使用閑線協(xié)議通過在某一幀之后使用10位或更

8、多的空閑時(shí)間來指位或更多的空閑時(shí)間來指示一個(gè)新數(shù)據(jù)塊的開始。示一個(gè)新數(shù)據(jù)塊的開始。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮96. 地址位多處理器模式地址位多處理器模式地址位多處理器模式的數(shù)據(jù)格式地址位多處理器模式的數(shù)據(jù)格式 在該模式中，幀信息的最后一個(gè)數(shù)據(jù)位后緊跟著一個(gè)稱在該模式中，幀信息的最后一個(gè)數(shù)據(jù)位后緊跟著一個(gè)稱之為地址位的附加位。在數(shù)據(jù)塊中，第一個(gè)幀的地址位設(shè)為之為地址位的附加位。在數(shù)據(jù)塊中，第一個(gè)幀的地址位設(shè)為1，其他幀的地址位都要設(shè)成，其他幀的地址位都要設(shè)成0。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮107. SCI通信格式通信格式SCI異步通信格式異步通信格式 每一幀都由一個(gè)

9、起始位、每一幀都由一個(gè)起始位、1至至8個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)可選的奇?zhèn)€數(shù)據(jù)位、一個(gè)可選的奇偶校驗(yàn)位和偶校驗(yàn)位和12個(gè)停止位組成。每個(gè)數(shù)據(jù)位有個(gè)停止位組成。每個(gè)數(shù)據(jù)位有8個(gè)個(gè)SCICLK周周期。處理器通過對(duì)每個(gè)位的中間期。處理器通過對(duì)每個(gè)位的中間3次采樣值來確定該位的值。次采樣值來確定該位的值。這些采樣分別出現(xiàn)在第這些采樣分別出現(xiàn)在第4個(gè)、第個(gè)、第5個(gè)和第個(gè)和第6個(gè)時(shí)鐘周期，而且個(gè)時(shí)鐘周期，而且根據(jù)多數(shù)表決根據(jù)多數(shù)表決(3取取2)原則確定該位的值。原則確定該位的值。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮11通信模式中通信模式中SCIRX信號(hào)時(shí)序圖信號(hào)時(shí)序圖 通信模式中通信模式中SCITX信號(hào)時(shí)序圖信

10、號(hào)時(shí)序圖 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮128. 串行通信接口中斷串行通信接口中斷 SCI接收器和發(fā)送器都能產(chǎn)生中斷。接收器和發(fā)送器都能產(chǎn)生中斷。SCICTL2寄存器中寄存器中包含有一個(gè)標(biāo)志位包含有一個(gè)標(biāo)志位(TXRDY)，它用于指示當(dāng)前中斷的狀態(tài)，它用于指示當(dāng)前中斷的狀態(tài)，同時(shí)同時(shí)SCIRXST寄存器也包含兩個(gè)中斷標(biāo)志位寄存器也包含兩個(gè)中斷標(biāo)志位(RXRDY和和BRKDT)和一個(gè)和一個(gè)RX ERROR中斷標(biāo)志中斷標(biāo)志(由由FE、OE和和PE等條件等條件進(jìn)行邏輯或產(chǎn)生進(jìn)行邏輯或產(chǎn)生)。發(fā)送器和接收器分別擁有各自的中斷使能。發(fā)送器和接收器分別擁有各自的中斷使能位。位。 SCI接收器和發(fā)

11、送器都有各自的中斷向量。中斷申請(qǐng)既可接收器和發(fā)送器都有各自的中斷向量。中斷申請(qǐng)既可設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)也可以設(shè)置為低優(yōu)先級(jí)，這由設(shè)置為高優(yōu)先級(jí)也可以設(shè)置為低優(yōu)先級(jí)，這由SCI模塊向模塊向PIE控制器送出的優(yōu)先級(jí)標(biāo)志位決定。當(dāng)控制器送出的優(yōu)先級(jí)標(biāo)志位決定。當(dāng)RX和和TX中斷都分配在中斷都分配在同一個(gè)優(yōu)先級(jí)時(shí)，為了減小發(fā)生接收溢出的概率，接收器中同一個(gè)優(yōu)先級(jí)時(shí)，為了減小發(fā)生接收溢出的概率，接收器中斷總是比發(fā)送器中斷的優(yōu)先級(jí)高。斷總是比發(fā)送器中斷的優(yōu)先級(jí)高。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮139. SCI波特率計(jì)算波特率計(jì)算SCI模塊的波特率（模塊的波特率（1BRR65535 ）81)(BRRL

12、SPCLKBAUD波特率選擇寄存器波特率選擇寄存器(SCIHBAUD, SCILBAUD)的值的值BRR 18BAUDLSPCLKBRRBRR=0 時(shí)時(shí)16LSPCLKBAUD2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮147.3 SCI7.3 SCI的寄存器的寄存器 SCI通信控制寄存器通信控制寄存器: SCICCR SCI控制寄存器控制寄存器1: SCICTL1 波特率選擇寄存器波特率選擇寄存器: SCIHBAUD, SCILBAUD SCI控制寄存器控制寄存器2: SCICTL2 SCI接收狀態(tài)寄存器接收狀態(tài)寄存器: SCIRXST SCI接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器: SCIRXB

13、UF SCI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 SCI優(yōu)先級(jí)控制寄存器優(yōu)先級(jí)控制寄存器: SCIPRI2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮15SCI通信控制寄存器通信控制寄存器( SCICCR) SCI通信控制寄存器通信控制寄存器(SCI Communication Control Register, SCICCR)定義了字符格式、協(xié)議和通信模式。定義了字符格式、協(xié)議和通信模式。位位7 STOP BITS: 設(shè)置設(shè)置SCI停止位的個(gè)數(shù)停止位的個(gè)數(shù) 。1/0：2/1個(gè)停止位。個(gè)停止位。位位6 EVEN/ODD PARITY：SCI奇偶校驗(yàn)選擇位。奇偶校驗(yàn)選擇位。 1：偶

14、校驗(yàn)。：偶校驗(yàn)。 位位5 PARITY ENABLE：SCI奇偶校驗(yàn)使能位。奇偶校驗(yàn)使能位。 1：使能。：使能。 位位4 LOOP BACK ENA：自測模式使能位。：自測模式使能位。 1：使能。：使能。 位位3 ADDR/IDLE MODE：SCI多處理器模式選擇位。多處理器模式選擇位。 1：選擇地址位模：選擇地址位模式。式。 0：選擇空閑線模式。：選擇空閑線模式。 位位20 SCICHAR20：字符長度選擇位。：字符長度選擇位。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮16字符的長度選擇字符的長度選擇 SCICHAR2SCICHAR1SCICHAR0字符長度字符長度/位數(shù)位數(shù)0001001

15、20103011410051016110711182021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮17SCI控制寄存器控制寄存器1(SCICTL1) SCI控制寄存器控制寄存器1(SCI Control Register 1, SCICTL1)控制接收控制接收/發(fā)送的使能，發(fā)送的使能，TXWAKE和和SLEEP功能，以及功能，以及SCI軟件重啟動(dòng)。軟件重啟動(dòng)。位位6 RX ERR INT ENA：SCI接收錯(cuò)誤中斷使能位。接收錯(cuò)誤中斷使能位。1:使能使能 位位5 SW RESET：SCI軟件復(fù)位位軟件復(fù)位位(低電平有效低電平有效)。 位位3 TXWAKE：SCI發(fā)送器喚醒方法選擇位。發(fā)送器喚醒方法選擇

16、位。位位2 SLEEP：SCI休眠位。休眠位。1: 休眠模式。檢測地址字節(jié)。休眠模式。檢測地址字節(jié)。 位位1 TXENA：SCI發(fā)送使能位。發(fā)送使能位。 1：使能發(fā)送。：使能發(fā)送。 位位0 RXENA：SCI接收使能位接收使能位 。1：使能接收。：使能接收。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮18波特率選擇寄存器波特率選擇寄存器( SCIHBAUD, SCILBAUD) 81)(BRRLSPCLKBAUD18BAUDLSPCLKBRR16LSPCLKBAUD SCI模塊的波特率按下式計(jì)算（模塊的波特率按下式計(jì)算（1BRR65535）16位波特率選擇寄存器中的值位波特率選擇寄存器中的值BR

17、R為為如果如果BRR=0, BRR=0, 則則 包括波特率選擇高字節(jié)寄存器包括波特率選擇高字節(jié)寄存器SCIHBAUD和低字節(jié)寄存和低字節(jié)寄存器器SCILBAUD。二者內(nèi)確定了。二者內(nèi)確定了SCI的波特率。的波特率。2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮19SCI控制寄存器控制寄存器2(SCI Control Register 2, SCICTL2) 位位7 TXRDY：發(fā)送緩沖寄存器準(zhǔn)備就緒標(biāo)志位。：發(fā)送緩沖寄存器準(zhǔn)備就緒標(biāo)志位。1：準(zhǔn)備接收待發(fā)送的：準(zhǔn)備接收待發(fā)送的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 位位6 TXEMPTY：發(fā)送器空標(biāo)志位。：發(fā)送器空標(biāo)志位。 位位1 RX/BK INT ENA：接收緩沖器：接收

18、緩沖器/間斷中斷使能位。間斷中斷使能位。1：使能。：使能。位位0 TX INT ENA：發(fā)送緩沖寄存器：發(fā)送緩沖寄存器(SCITXBUF)中斷使能位。中斷使能位。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮20SCI接收狀態(tài)寄存器接收狀態(tài)寄存器: SCIRXST SCI接收狀態(tài)寄存器接收狀態(tài)寄存器(SCI Receiver Status Register, SCIRXST)包含了包含了7位接收器的狀態(tài)標(biāo)志位接收器的狀態(tài)標(biāo)志(其中兩個(gè)可以產(chǎn)生中斷請(qǐng)求其中兩個(gè)可以產(chǎn)生中斷請(qǐng)求)。 位位7 RX ERROR：SCI接收器錯(cuò)誤標(biāo)志位。接收器錯(cuò)誤標(biāo)志位。位位6 RXRDY：SCI接收器準(zhǔn)備就緒標(biāo)志位。接收

19、器準(zhǔn)備就緒標(biāo)志位。 位位5 BRKDT：SCI間斷檢測標(biāo)志位。間斷檢測標(biāo)志位。 位位4 FE：SCI幀錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤(Frame Error)標(biāo)志位。標(biāo)志位。 位位3 OE：SCI溢出錯(cuò)誤標(biāo)志位。溢出錯(cuò)誤標(biāo)志位。 位位2 PE：SCI奇奇/偶校驗(yàn)錯(cuò)誤標(biāo)志位。偶校驗(yàn)錯(cuò)誤標(biāo)志位。 位位l RXWAKE：SCI接收器喚醒檢測標(biāo)志位。接收器喚醒檢測標(biāo)志位。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮21SCI接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器(SCIRXEMU，SCIRXBUF) 接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器(SCIRXEMU，SCIRXBUF)用于用于接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)從寄存器接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)從寄

20、存器RXSHF轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到SCIRXEMU和和SCIRXBUF中。中。 仿真數(shù)據(jù)緩沖器寄存器仿真數(shù)據(jù)緩沖器寄存器SCIRXEMU主要是由仿真器主要是由仿真器(EMU)使用。使用。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮22SCI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) SCI優(yōu)先級(jí)控制寄存器優(yōu)先級(jí)控制寄存器(SCI Priority Control Register, SCIPRI) 位位43 SCI SOFT和和SCI FREE：當(dāng)一個(gè)仿真懸掛事件產(chǎn)生：當(dāng)一個(gè)仿真懸掛事件產(chǎn)生時(shí)，這兩位決定其后如何操作。時(shí)，這兩位決定其后如何操作。00 ： 一旦仿真懸掛，立即停止。一旦仿真懸

21、掛，立即停止。10：一旦仿真懸掛，在完成當(dāng)前的接收：一旦仿真懸掛，在完成當(dāng)前的接收/發(fā)送操作后停止。發(fā)送操作后停止。x1：SCI操作不受仿真掛起影響。操作不受仿真掛起影響。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮237.4 SCI應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例例，例，DSP通過通過RS-232與與PC機(jī)串行通信。包括硬件接口電路與機(jī)串行通信。包括硬件接口電路與通信軟件。通信軟件。+C1+ C5+C3+C4+C2Vcc162738495DB 9C1+1C1-3C2-5GND15V-6V+2Vcc16TIOUT14R1IN13R1OUT12T1IN11C2+4MAX3232RXDTXD1F1F1F1F1FDS

22、PPC PC機(jī)采用串口調(diào)試工具軟件，將機(jī)采用串口調(diào)試工具軟件，將PC機(jī)鍵盤的輸入發(fā)送給機(jī)鍵盤的輸入發(fā)送給DSP，DSP收到收到PC機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)后，回送同一數(shù)據(jù)給機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)后，回送同一數(shù)據(jù)給PC機(jī)，并機(jī)，并在在PC機(jī)屏幕上顯示出來。機(jī)屏幕上顯示出來。 DSP通過通過MAX3232電平轉(zhuǎn)換電路與電平轉(zhuǎn)換電路與PC機(jī)串行通信機(jī)串行通信 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮24/采用查詢方式編寫的采用查詢方式編寫的DSP通信程序。通信程序。 SCIA將接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)后回送將接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)后回送#include DSP281x_Device.hunsigned int RecieveChar;

23、 void Scia_init( ) /SCIA初始化程序初始化程序 EALLOW; GpioMuxRegs.GPFMUX.all = 0 x0030; / 設(shè)置設(shè)置GPIOF4,5為通信端口為通信端口 EDIS; SciaRegs.SCICTL2.all = 0 x0000; / 禁止接收和發(fā)送中斷禁止接收和發(fā)送中斷 SciaRegs.SCILBAUD = 0 x00E7; / 波特率波特率9600SciaRegs.SCIHBAUD = 0 x0001; SciaRegs.SCICCR.all = 0 x0007; / 1個(gè)停止位，禁止校驗(yàn)，個(gè)停止位，禁止校驗(yàn)，8位字符位字符 / 禁止自測試

24、，異步空閑線協(xié)議禁止自測試，異步空閑線協(xié)議SciaRegs.SCICTL1.all = 0 x0023; / 脫離復(fù)位狀態(tài)，使能接收發(fā)送脫離復(fù)位狀態(tài)，使能接收發(fā)送2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮25void main(void)InitSysCtrl();/ 系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化 DINT; / 禁止和清除所有的禁止和清除所有的CPU中斷中斷IER = 0 x0000;IFR = 0 x0000;Scia_init(); / SCIA初始化初始化while (1) while(SciaRegs.SCIRXST.bit.RXRDY != 1) / XRDY1表示接收到數(shù)據(jù)表示接收到數(shù)據(jù)

25、RecieveChar=SciaRegs.SCIRXBUF.all; SciaRegs.SCITXBUF = RecieveChar; +1/ 接收到的字符接收到的字符RecieveChar送回送回 while(SciaRegs.SCICTL2.bit.TXRDY = 0) while(SciaRegs.SCICTL2.bit.TXEMPTY = 0) 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮26/采用中斷方式編寫的采用中斷方式編寫的DSP通信程序。通信程序。#include DSP281x_Device.h“interrupt void scirxinta_isr(void); /SCIA串

26、行接收中斷服務(wù)程序串行接收中斷服務(wù)程序unsigned int RecieveChar; void Scia_init( ) /SCIA初始化程序初始化程序,同查詢方式同查詢方式 EALLOW; GpioMuxRegs.GPFMUX.all = 0 x0030; / 設(shè)置設(shè)置GPIOF4,5為通信端口為通信端口0 x30 0011 00002021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮27void main(void)InitSysCtrl();/ 系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化DINT; /禁止和清除所有的禁止和清除所有的CPU中斷中斷IER = 0 x0000;IFR = 0 x0000;Scia_ini

27、t(); / SCIA初始化初始化InitPieCtrl();/PIE初始化初始化InitPieVectTable();/中斷向量表初始化中斷向量表初始化EALLOW;PieVectTable.RXAINT=&scirxinta_isr; /SCIA中斷向量中斷向量EDIS;PieCtrlRegs.PIEIER9.bit.INTx1=1; /使能使能SCIRXINTA中斷中斷IER|=M_INT9;EINT;ERTM;/開放全局實(shí)時(shí)調(diào)試中斷開放全局實(shí)時(shí)調(diào)試中斷DBGMwhile (1) ; 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮28interrupt void scirxinta_isr(v

28、oid) /SCIA串行接收中斷服務(wù)程序串行接收中斷服務(wù)程序EINT; /允許中斷嵌套允許中斷嵌套R(shí)X=SciaRegs.SCIRXBUF.bit.RXDT;RecieveChar=SciaRegs.SCIRXBUF.all;SciaRegs.SCITXBUF = RecieveChar; /接收到的字符接收到的字符RecieveChar送回送回while(SciaRegs.SCICTL2.bit.TXRDY =0) PieCtrlRegs.PIEACK.all=PIEACK_GROUP9; 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮297.5 串行外設(shè)接口串行外設(shè)接口SPI 串行外設(shè)接口的結(jié)構(gòu)

29、與工作原理串行外設(shè)接口的結(jié)構(gòu)與工作原理 SPI引腳功能的選擇引腳功能的選擇 SPI的多機(jī)通信的多機(jī)通信 SPI應(yīng)用應(yīng)用 SPI是一種串行總線的外設(shè)接口，它只需是一種串行總線的外設(shè)接口，它只需3根引腳線根引腳線（發(fā)送，接收與時(shí)鐘）就可以與外部設(shè)備相連。（發(fā)送，接收與時(shí)鐘）就可以與外部設(shè)備相連。 SPI為為同步通信接口，兩臺(tái)通信設(shè)備在同一個(gè)時(shí)鐘下工作。同步通信接口，兩臺(tái)通信設(shè)備在同一個(gè)時(shí)鐘下工作。 采用采用SPI接口的芯片如接口的芯片如A/D、D/A、移位寄存器、顯、移位寄存器、顯示驅(qū)動(dòng)器、日歷時(shí)鐘、示驅(qū)動(dòng)器、日歷時(shí)鐘、I/O、E2PROM、語音電路等越來、語音電路等越來越多，越多， 傳輸速度高達(dá)

30、幾十傳輸速度高達(dá)幾十Mbps。例如。例如MAX5121為帶為帶SPI接口的接口的12位位D/A轉(zhuǎn)換器芯片。轉(zhuǎn)換器芯片。2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮30串行外設(shè)接口串行外設(shè)接口(SPI)模塊框圖模塊框圖(從模式從模式 ) 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮31SPI 主從連接主從連接 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮32SPI相關(guān)寄存器相關(guān)寄存器SPI配置控制寄存器配置控制寄存器: SPICCRSPI控制寄存器控制寄存器: SPICTLSPI狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器: SPISTSSPI波特率寄存器波特率寄存器: SPIBRRSPI接收緩沖寄存器接收緩沖寄存器: SPIRX

31、BUFSPI發(fā)送緩沖寄存器發(fā)送緩沖寄存器: SPITXBUFSPI 串行數(shù)據(jù)寄存器串行數(shù)據(jù)寄存器: SPIDATSPI優(yōu)先級(jí)控制寄存器優(yōu)先級(jí)控制寄存器: SPIPRI2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮337.6 7.6 增強(qiáng)型增強(qiáng)型CANCAN總線模塊總線模塊eCANeCAN CAN( CAN(控制器局域網(wǎng)控制器局域網(wǎng)Controller Area Network) ) 總線最初總線最初是德國是德國BOSH公司為實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)公司為實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信而設(shè)計(jì)的現(xiàn)場總線（據(jù)通信而設(shè)計(jì)的現(xiàn)場總線（Field Bus）, ,它是一種多主機(jī)局它是一種多主機(jī)

32、局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制串行通信網(wǎng)絡(luò)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制串行通信網(wǎng)絡(luò), ,帶有帶有CANCAN網(wǎng)卡的網(wǎng)卡的PCPC主機(jī)及其帶有片內(nèi)主機(jī)及其帶有片內(nèi)CANCAN控制器的硬件模塊控制器的硬件模塊可以很方便地連接到同一可以很方便地連接到同一CANCAN總線上總線上。 結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理 eCAN模塊的模塊的引腳功能的選擇引腳功能的選擇郵箱、控制寄存器郵箱、控制寄存器 eCAN的的應(yīng)用應(yīng)用2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮34Communications PortsMailbox RAM(512 bytes)32-MessageMailboxMessa

33、ge eControllerEnhanced eCAN Controller32DataAddressControls323232Memory ManagementUnitCPU Interface,Receive Control UnitTimer Management UniteCAN Control RegisterseCAN Protocol KernelCommunicationBuffers* 3.3-V CAN TransceiverCAN Bus* The communication buffers are transparent to the user and are not

34、 accessible by user codeOn-Chip CAN Controller (eCAN)Industrial Networkingl2.0B compliant l32 Mailboxesl32 Local receive masksl32 Interrupt maskslLow-power modelProgrammable wake-up on bus activitylAutomatic reply to a remote message requestlTime-stamping of messages2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮35CAN總線的主要特性總

35、線的主要特性 能以多主方式工作。能以多主方式工作。能以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等方式傳送和接收數(shù)據(jù)。能以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等方式傳送和接收數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)可分成不同的優(yōu)先級(jí)，以滿足不同的實(shí)時(shí)要求。網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)可分成不同的優(yōu)先級(jí)，以滿足不同的實(shí)時(shí)要求。CAN總線采用短幀結(jié)構(gòu)，每幀字節(jié)數(shù)最多為總線采用短幀結(jié)構(gòu)，每幀字節(jié)數(shù)最多為8個(gè)，可滿足通常工業(yè)個(gè)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)的要求。領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)的要求。采用不歸零（采用不歸零（NRZ）編碼）編碼/解碼方式。解碼方式。采用循環(huán)冗余碼校驗(yàn)采用循環(huán)冗余碼校驗(yàn)(CRC)、幀檢測、信號(hào)出錯(cuò)檢測、總線

36、監(jiān)控、幀檢測、信號(hào)出錯(cuò)檢測、總線監(jiān)控、位填充等位填充等5種錯(cuò)誤監(jiān)測和糾錯(cuò)措施，從而達(dá)到很高的可靠性。種錯(cuò)誤監(jiān)測和糾錯(cuò)措施，從而達(dá)到很高的可靠性。使用簡單方便。使用簡單方便。采用獨(dú)特的位仲裁技術(shù)，具有很高的實(shí)時(shí)性。采用獨(dú)特的位仲裁技術(shù)，具有很高的實(shí)時(shí)性。傳輸速率可達(dá)傳輸速率可達(dá)1Mbps, 傳輸距離可達(dá)傳輸距離可達(dá)40m。速率。速率5kbps時(shí)，距離可時(shí)，距離可達(dá)達(dá)10km。配置靈活，系統(tǒng)可擴(kuò)充性好。增刪節(jié)點(diǎn)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成大的影響。配置靈活，系統(tǒng)可擴(kuò)充性好。增刪節(jié)點(diǎn)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成大的影響。可采用廉價(jià)的雙絞線作通訊介質(zhì)，接口簡單，安裝方便。可采用廉價(jià)的雙絞線作通訊介質(zhì)，接口簡單，安裝方便。2021

37、-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮36CANCAN信息包格式信息包格式 一個(gè)有效的一個(gè)有效的CAN數(shù)據(jù)幀由幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、校驗(yàn)場、數(shù)據(jù)幀由幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、校驗(yàn)場、應(yīng)答場和幀結(jié)束等應(yīng)答場和幀結(jié)束等7種位場構(gòu)成。種位場構(gòu)成。Field:Field:場場/ /域域/ /字段字段標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀包括標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)幀包括1）幀起始）幀起始SOF (Start of Frame)。 包含一個(gè)顯性位，用于硬同步。包含一個(gè)顯性位，用于硬同步。2）仲裁場）仲裁場(Arbitration Filed) 。包含。包含11個(gè)報(bào)文標(biāo)識(shí)位個(gè)報(bào)文標(biāo)識(shí)位ID和一個(gè)和一個(gè)RTR(Remote Tran

38、smission Request 遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求) 位。位。3）控制場）控制場(Control Field)。包括。包括2位備用位和位備用位和4位數(shù)據(jù)長度位位數(shù)據(jù)長度位DLC。4）數(shù)據(jù)場）數(shù)據(jù)場(Data Field)。5）循環(huán)冗余校驗(yàn)場）循環(huán)冗余校驗(yàn)場(CRC Field)。包括。包括15位位CRC序列和序列和1位界定符。位界定符。6）應(yīng)答場）應(yīng)答場(ACK Field)。包含應(yīng)答間隙和應(yīng)答界定符個(gè)。包含應(yīng)答間隙和應(yīng)答界定符個(gè)1位，應(yīng)答間隙位，應(yīng)答間隙為隱性位。為隱性位。7）幀結(jié)束）幀結(jié)束EOF (End of Frame)。包括。包括7個(gè)隱性位。個(gè)隱性位。SOF11-位標(biāo)識(shí)符SR

39、RIDE18-標(biāo)識(shí)符RTRr0r1DLC0.8 位數(shù)據(jù)CRC ACKEOF2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮37C28x DSP CAN控制器控制器 CAN模塊是完全的模塊是完全的CAN控制控制 器。全面兼容器。全面兼容 CAN2.0B協(xié)議。協(xié)議。 CAN模塊是一個(gè)模塊是一個(gè)16位的外設(shè)，對(duì)它的訪問分成控制位的外設(shè)，對(duì)它的訪問分成控制/狀態(tài)寄存狀態(tài)寄存器的訪問和郵箱的器的訪問和郵箱的RAMRAM訪問。訪問。 有有6個(gè)郵箱（個(gè)郵箱（MBOX05）,其長度為其長度為08個(gè)字節(jié)。它們是個(gè)字節(jié)。它們是4816的的RAM區(qū)，區(qū)，CPU或或CAN可按可按16位讀或?qū)?。每個(gè)郵箱為位讀或?qū)?。每個(gè)郵箱為8

40、16位的位的RAM，郵箱，郵箱0、1只用作接收，郵箱只用作接收，郵箱4、5只用作發(fā)只用作發(fā)送，而郵箱送，而郵箱2、3可用作接收或發(fā)送?？捎米鹘邮栈虬l(fā)送。 對(duì)郵箱對(duì)郵箱0、1和和2、3有局域接收屏蔽寄存器。有局域接收屏蔽寄存器。 可編程的位定時(shí)器。中斷配置可編程。可編程的位定時(shí)器。中斷配置可編程。 可編程的可編程的CAN總線喚醒功能。自動(dòng)恢復(fù)遠(yuǎn)程請(qǐng)求?？偩€喚醒功能。自動(dòng)恢復(fù)遠(yuǎn)程請(qǐng)求。 當(dāng)發(fā)送時(shí)出錯(cuò)或仲裁時(shí)丟失數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)送時(shí)出錯(cuò)或仲裁時(shí)丟失數(shù)據(jù)，CAN控制器有自動(dòng)重發(fā)送控制器有自動(dòng)重發(fā)送功能。功能。 總線錯(cuò)誤診斷功能?？偩€錯(cuò)誤診斷功能。 具有自測試模式和網(wǎng)絡(luò)模式。具有自測試模式和網(wǎng)絡(luò)模式。2021

41、-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮38DSPHCPL263082C250330330120Vcc+5VCANTXCANRXGNDRCANHCANLTXDRXDCAN驅(qū)動(dòng)器接口電路驅(qū)動(dòng)器接口電路 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮397.7 7.7 多通道緩沖串行口多通道緩沖串行口McBSPMcBSP 多通道緩沖串行口多通道緩沖串行口(Multichannel Buffered Serial Port，McBSP)是連接是連接DSP和其他和其他McBSP兼容器件的串行接口。兼容器件的串行接口。McBSP具有較強(qiáng)的串行具有較強(qiáng)的串行通信功能。通信功能。 2021-7-7山東大學(xué)控制學(xué)院 張東亮40McBSP的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn) (1) 全雙工通信方式。全雙工通信方式。(2) 雙倍與三倍緩沖的傳送接收。雙倍與三倍緩沖的傳送接收。(3) 對(duì)接收和傳送有獨(dú)立的時(shí)鐘和幀。對(duì)接收和傳送有獨(dú)立的時(shí)鐘和幀。(4) 128個(gè)通道用于接收傳送。個(gè)通道用于接收傳送。(5) 多通道選擇模塊允許和終止每個(gè)通道的傳輸。多通道選擇模塊允許和終止每個(gè)通道的傳輸。(6) 用兩個(gè)用兩個(gè)16級(jí)，級(jí)，32位的位的FIFO來代替來代替DMA。(7) 支持支持A-