1、第10章 串行通信接口（SCI) SCI接口模块:实现与其它外设之间的异步串行数据通信。波特率可编程。 SCI的发送器与接收器都是双缓冲的。各自有工作使能和中断控制。可工作于全双工模式。 10.1 串行通信接口概述 内部结构如图所示。 （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。,10 串行通信接口SCI,（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：空闲线唤醒、位寻址唤
2、醒 （8）半双工或全双工。 （9）双缓冲接收和发送功能。 （10）发送和接收操作均可通过中断或查询进行。 （11）非归零格式（NRZ）。,10.1串行通信接口概述 模块主要包括以下部件： （1）发送器-TXSCITXBUF-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引脚。 （2）接收器-RXRXSHF接收移位寄存器，每次1位将SCIRXD引脚上的数据移入。SCIRXBUF-接收数据缓冲寄存器，存RXSHF接收到数据。 （3）一个可编程的波特率发生器。,（4）控制和状态寄存器(映射在数据存储器区）。 10.7 SCI模块的寄存器地址地址 寄存器 名称705
3、0h SCICCR SCI通信控制寄存器7051h SCICTRL1 SCI控制寄存器17052h SCIBAUD 波特率选择寄存器高8位7053h SCIBAUD 波特率选择寄存器低8位7054h SCICTRL2 SCI控制寄存器2 7055h SCIRXST SCI接收器状态寄存器7056h SCIRXEMU SCI仿真数据缓冲寄存器7057h SCIRXBUF SCI接收器数据缓冲寄存器7059h SCITXBUF SCI发送数据缓冲寄存器705Fh SCIPRI SCI优先级控制寄存器,10.2 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）格式 1个起始位 1-8
4、个数据位. 1个或无奇偶校验位 1-2个停止位 1个从数据中识别地址的附加位(仅用于地址模式),基本单位为一个字符，其长度为1-8位。 数据的每个字符格式化为1个起始位，1-2个停止位和可选的奇偶校验位和地址位，如图所示。 注意：带有格式化信息数据的一个字符称为一个字符帧,为了对数据格式化进行编程，要使用SCI通信控制 寄存器(SCICCR)。用于对数据格式进行编程的 位如表所示。位 功 能SCICCR.2-0 选择字符长度（1-8位）SCICCR.5 是否选择奇偶校验功能 SCICCR.6 选择奇偶校验，1-偶，0-奇SCICCR.7 停止位的个数，1-1个，0- 2个,10.3 串行接口的
5、多处理器通信 SCI提供了与许多外设的UART通信模式。异步模式需要两条线与标准设备接口，如使用RS-232C格式的 终端和打印机等。 SCI有两种多处理器协议:(1)空闲线路多处理器模式。 (2)地址位多处理器模式。 协议允许在多个处理器之间进行有效的数据传输。,10.3 串行接口的多处理器通信 多处理器通信中一条串行线上只能有一个信息源。 地址字节发送的数据块的第一个字节为地址字节，它被所有的接收器读取，但只有地址正确的接收器才能被紧随地址字节后面的数据字节中断，地址不正确的接收器不被中断，直到下一个地址字节。 SLEEP位串行线路上的所有处理器将它们的串行通信接口,SLEEP位(SClC
6、TL1.2)设置为1，仅在检测到地址字节时才被中断。当一个处理器读取到的一个数据块地址与本器件地址相一致时，用户程序必须清除SLEEP位来确保串行通信接口在收到每个数据字节时产生一个中断。 尽管当SLEEP位为1时，接收器仍能工作，但它不会使RXRDY、RXINT或任何接收错误状态位设置为1，除非检测到地址字节，且接收到的帧的地址位是1。 SLEEP位必须由用户软件改变。,识别地址字节 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。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，其效率比地址位模式更高。 地址位模式为每个字节
7、增加一个附加位(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更有效。,与空闲线模式不一样，因为它在数据块之间不需要等待。但在大数据块传输中效率不如空闲线模式。 控制SCI Tx和Rx特性 多处理器的模式可通过ADDRIDLE MODE位(SCICCR.3)来设置。 两种模式都使用TXWAKE位（SCICTL1.3)、RXWAKE位(SCIRXST.1)和SLEEP标志位(SCICTL1.3)来控制串行通信接口发送器和接收器的工作状态。 接收顺序：在两种多处理器模式中，接收顺序如下：,(1)在接收一个地址块时，串行通信接口唤醒并请求一个中断(中断必须被使能)。它读取地址块的第一帧数据，
8、其中包括目的地址。 (2)通过中断和查询程序引入的地址进入服务程序，并且该地址字节与保存在内存中的本器件地址再次进行校对。 (3)如果检查表明此块是DSP控制器的地址，则CPU清除SLEEP位并读块的其余部分，如果不是，则退出软件子程序，SLEEP位设置为1，直到下一个地址块开始才接收中断。,10.3.1 空闲线多处理器模式 ADDRIDLE MODE0，数据块被块间的时间间隔分开，该时间间隔比块中数据帧之间的时间间隔要长。一帧后的空闲时间（十个或更多的高电平位）表明了一个新块的开始，单个位的时间可以由波特率值算出。,10.3.2 地址位多处理器模式 ADDR/IDLE MODE位1，每帧中有
9、一附加的地址位紧跟在最后一个数据位后。在数据块的第一帧中，地址位设为1，而在其它所有的帧中置成0。空闲周期的时间是不相连的。,10.4 SCI通信格式 SCI异步通信可使用半双工或全双工模式通信。在这种模式下，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周期的零位来识别。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。,对于起始位后的位，处理器通过在其中间进行三次采样来判定其位值。采样点位于第4、5、6个SCICLK周期。如果
10、三次采样有两次为某值，则判定为该值。,10.5 SCI中断 SCI的接收器和发送器可以由中断控制，SCICTL2寄存器中有一个标志位（TXRDY）表示有效的中断条件，SCIRXST寄存器有两个中断标志位（RXRDY和BRKDT）和接收错误标志位（RX ERROR），其中RX ERROR是FE、OE和PE条件的逻辑或。发送器和接收器有各自的中断使能位。 当中断被屏蔽时，不会产生中断，但条件标志位仍有效，该位反映了发送和接收的状态，可用于查询方式。,串行通信接口（SCl）的发送器和接收器有自己独立的外设中断向量。 外设中断请求可使用高优先级或低优先级，中断优先级由SCIPRI寄存器中相应的位来控制
11、。当接收和发送中断都设置为相同的优先级时，接收中断往往具有更高的优先级，这样可以减少接收超时错误。 如果RXBK INT ENA位（SCICTL2.1）置1，则当发生以下事件之一就产生一次接收中断：,（1）SCI接收到一个完整的帧并将RXSHF寄存器中的内容传送到SCIRXBUF寄存器，该操作会置位RXRDY（SCIRXST.6），并初始化中断。 （2）间断检测条件发生（在一个丢失的停止位之后，SCIRXD引脚保持10个周期的低电平）。该操作会设置BRKDT标志位，并初始化中断。 如果TX INT ENA位（SCICTL2.0）置位，当SCITXBUF寄存器中的数据传送到TXSHF寄存器时，将
12、产生一个发送中断请求，用以表示CPU可以写数据到SCITXBUF,寄存器中，该操作会置位TXRDY标志-SCICTL2.7，并初始化一个中断。 10.6 SCI波特率计算 内部产生的串行时钟由系统时钟频率CLKOUT和两个波特率选择寄存器决定。SCI使用16位的波特率选择寄存器来选择65536种不同的串行时钟频率中的一种。 SCI波特率选择寄存器为SCIHBAUD（高字节）和SCILBAUD（低字节），连一起形成16位的波特率值BRR。,SCI波特率可以使用如下的公式计算。上式适用于1BRR65535的情况，如果BRR0，则波特率的计算公式如下：,10.7 SCI控制寄存器SCI通信控制寄存器（SCICCR）SCI控制寄存器1（SCICTL1）波特率选择寄存器（SCIHBAUD，SCILBAUD）SCI控制寄存器2（SCICTL2）SCI接收状态寄存器（SCIRXST）SCI接收数据缓冲寄存器（SCIRXEMU，SCIRXBUF）SCI发送数据缓冲寄存器（SCITXBUF）SCI优先级控制寄存器（SCIPRI）结束,
