《Dsp原理与应用》论文.doc

Dsp原理与应用论文指导教师 ：崔峰姓名 ：李丽丽学院 ：物电学院年级 ：电子信息工程2班学号 ：200701071235TMS320F2812DSP中SCI模块控制寄存器（李丽丽 物电学院电子信息工程2班 学号 200701071235）摘要：TMS320F2812DSP中SCI是串行通信接口，介绍一下串行通信接口的各个相关寄存器的相关特点和功能，SCI通信口的操作主要是通过控制寄存器来配置和控制，在使用SCI串口通信时，可以使用软件设置SCI的各种功能。通过设置相应的控制位初始化所需的SCI通信格式，包括操作模式和协议、波特率、字符长度、奇偶检验位或无校验、停止位的个数、中断优先级和中断使能等。关键词：TMS320F2812DSP，SCI,寄存器0引言 串行通信接口是采用双线通信的异步串行通信接口，即通常所说的UART口。为减小串口通信时CPU的开销，F2812的串口支持16级接收和发送FIFO。SCI模块采用标准非归0 (NRZ)数据格式，可以同CPU或其他通信数据格式兼容的异步外设进行数字通信。当不使用FIFO时，SCI接收器和发送器采用双级缓冲传送数据，SCI接收器和发送器有自己的独立使能和中断位，可以独立的操作，在全双工模式下也可以同时操作。为保证数据完整，SCI模块对接收到的数据进行间断、极性、超限和帧错误检测。通过对16位的波特率控制寄存器进行编程，配置不同的SCI通信速率。1SCI结构特点1.1 SCI功能单元SCI采用全双工通信模式的主要功能单元,具体包括如下:一个发送器 (TX)及相关寄存器SCITXBUF：发送数据缓冲寄存器，存放要发送的数据(由CPU装载)；TXSHF寄存器：发送移位寄存器，从SCITXBUF寄存器接收数据，并将数据移位到SCITXD引脚上,每次移一位数据；一个接收器 (RX)及相关寄存器： RXSHF寄存器:接收移位寄存器，从SCIRXD引脚移入数据，每次移一位: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装入寄存器RXSHF，然后又装入寄存器SCIRXBUF和寄存器SCIRXEMU中p;一个可编程的波特率产生器.数据存储器映射的控制和状态寄存器。SCI接口的接收和发送通道可以独立工作，也可以同时工作。12 SCI功能单元定义可以使用SCICCR寄存器配置SCI通信采用的数据格式，如表5.4所示为控制寄存器各位功能的定义。表1 SCICCR寄存器功能定义位名称寄存器名称功能描述5 PARITYENABLESCICCR 如果置1，使能奇偶校验功能如果清0，禁止奇偶校验功能2-0SCI CHAR20 SCICCR 选择字符（数据）长度（1到8位）6 EVEN/ODDPARITY SCICCR 如果使能奇偶校验 0 选择偶校验 1 选择奇校验7STOP BITS SCICCR 确定发送停止位0 一位停止位 1 两位停止位2SCI模块相关寄存器2.1 SCI模块寄存器概述表2SCI-A寄存器名称地址 占用空间 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 波特率设置寄存器 高字节SCILBAUD 0x0000 7053 1 SCI-A 波特率设置寄存器 低字节SCICTL2 0x0000 7054 1 SCI-A 控制寄存器2SCIRXST 0x0000 7055 1 SCI-A 接收状态寄存器SCIRXEMU 0x0000 7056 1 SCI-A 接收仿真数据缓冲寄存器SCIRXBUF 0x0000 7057 1 SCI-A 接收数据缓冲寄存器SCITXBUF 0x0000 7059 1 SCI-A 发送数据缓冲寄存器SCIFFTX 0x0000 705A 1 SCI-A FIFO发送寄存器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 极性控制寄存器表3 SCI-B寄存器名称地址 占用空间 功能描述SCICCR 0x0000 7750 1 SCI-B 通信控制寄存器SCICTL1 0x0000 7751 1 SCI-B 控制寄存器1SCIHBAUD 0x0000 7752 1 SCI-B 波特率设置寄存器 高字节SCILBAUD 0x0000 7753 1 SCI-B 波特率设置寄存器 低字节SCICTL2 0x0000 7754 1 SCI-B 控制寄存器2SCIRXST 0x0000 7755 1 SCI-B 接收状态寄存器SCIRXEMU 0x0000 7756 1 SCI-B 接收仿真数据缓冲寄存器SCIRXBUF 0x0000 7757 1 SCI-B 接收数据缓冲寄存器SCITXBUF 0x0000 7759 1 SCI-B 发送数据缓冲寄存器SCIFFTX 0x0000 775A 1 SCI-B FIFO发送寄存器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 极性控制寄存器2.2 SCI通信控制寄存器 (SCICCR)SCICCR定义了SCI使用的字符格式、协议和通信模式如下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)功能描述位名称 功能描述7 STOP BITS SCI停止位的个数该位决定了发送的停止位的个数。接收器仅对一个停止位检查。0 一个停止位；1 两个停止位；6 PARITY 奇偶校验选择位如果PARITY ENABLE位(SCICCR, 位5)被置位，则PARITY (位6)确定采用奇校验还是偶校验（在发送和接收的字符中奇偶校验位的位数都是1位）。0 奇校验；1 偶校验；5 PARITY SCI奇偶校验使能位ENABLE 该位使能或禁止奇偶校验功能。如果SCI处于地址位多处理器模式(设置这个寄存器的第三位)，地址位包含在奇偶校验计算中(如果奇偶校验是使能的)。对于少于8位的字符，剩余无用的位由于没有奇偶校验计算而应被屏蔽。0 奇偶校验禁止。在发送期间没有奇偶位产生或在接收期间不检查奇偶校验位；1 奇偶校验使能；4 LOOPBACKENA 自测试模式使能位该位使能自测试模式，这时发送引脚与接收引脚在系统内部连接在一起。0 自测试模式禁止；1 自测试模式使能3 ADDR/IDLEMODESCI多处理模式控制位该位选择一种多处理器协议。由于使用了SLEEP和TXWAKE功能 (分别是 SCICTL1的位2和SCICTL1的位3)，多处理器通信同其它的通信模式有所不同。由于地址位模式在帧中增加了一个附加位，空闲线模式通常用于正常通信。空闲线模式没有增加这个附加位，同典型的RS232通信兼容。0 空闲位模式协议选择；1 地址位模式协议选择；20 SCI CHAR20 字符长度控制位2-0这些位选择了SCI的字符长度（从1到8位）。少于8位的字符在SCIRXBUF和SCIRXEMU中是右对齐，且在SCIRXBUF中前面的位填0。SCITXBUF前面的位不需要填0。对于SCI CHAR2-0位的位值和字符长度关系如下所示：CHAR2 CHAR1 CHAR0 字符长度(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/发送使能、TXWAKE和SLEEP功能以及SCI软件复位，如图1和表所示。SCI控制寄存器1 (SCICTL1) 地址 7051h图1 SCI控制寄存器1 (SCICTL1)2.4 SCI波特率选择寄存器 (SCIHBAUD, SCILBAUD)在SCIHBAUD 和SCILBAUD中的值确定SCI的波特率，如图2,3。波特率选择高字节寄存器(SCIHBAUD) 地址7052h图2 波特率选择高字节寄存器(SCIHBAUD)波特率选择低字节寄存器(SCILBAUD) 地址7053h图3 波特率选择低字节寄存器(SCILBAUD)2.6 SCI接收器状态寄存器 (SCIRXST)SCIRXST包含7个接收器状态标志位（其中2个能产生中断请求）。每次一个完整的字符发送到接收缓冲器(SCIRXEMU和SCIRXBUF)后，状态标志位刷新。每次缓冲器被读取时，标志位被清除。图4给出了寄存器位的关系，表4给出了SCI接收状态寄存器的功能定义。SCI接收器状态寄存器(SCIRXST) 地址7055h如果RX/BK INT ENA(SCICTL2.1=1)RXRDY 或BRKDT 引起中断当位5 到2 中任何一位等于1 时RX ERROR=1图4 SCI接收器状态寄存器(SCIRXST)表4 SCI接收器状态寄存器(SCIRXST)功能描述位名称 功能描述7 RX ERROR 接收器错误标志位RX ERROR标志位说明在接收状态寄存器中有一位错误标志位被置位。RX ERROR是间断检测、帧错误、超时和奇偶错误使能标志位(位 52: BRKDT, FE, OE, and PE)的逻辑或。如果RX ERR INT ENA位(SCICTL1.6)被置位，则该位上的一个1将会引起一个中断。在中断服务子程序中可以使用该位进行快速错误条件检测。错误标志位不能被直接清除，它由一个有效的SW RESET 或者系统复位来清除。0 无错误标志设置；1 错误标志设置；6 RXRDY 接收器准备好标志位当准备好从SCIRXBUF寄存器中读一个新的字符时，接收器置位接收器准备好标志位，且如果RX/BK INT ENA位(SCICTL2.1) 是1则产生接收器中断。取SCIRXBUF寄存器、有效的SW RESET或者系统复位清除RXRDY。0 在SCIRXBUF中没有新的字符；1 准备好从SCIRXBUF中读取字符；5 BRKDT 间 断检测标志位当满足间断条件时，SCI将置位该位。从丢失第一个停止位开始，如果SCI接收数据线路(SCIRXD)连续地保持至少10位低电平，则产生一个间断条件。如果RX/BK INT ENA位为1，则间断的发生会引发产生一个接收中断，但这不会引起重新装载接收缓冲器。即使接收SLEEP被置位为1，也能发生一个BRKDT中断。一个有效的SW RESET或者一个系统复位可以清除BRKDT。在检测到一个间断后，接收字符并不能清除该位。为了接收更多的字符，必须通过触发SW RESET 位或者系统复位来复位SCI。0 没有产生间断条件；1 间断条件发生；4 FE 帧错误标志位当检测不到一个期望的停止位时，SCI就置位该位。仅检测第一个停止位。丢失停止位表明没有能够和起始位同步，且字符帧发生了错误。SW RESET或系统复位该清除FE位。0 没有检测到帧错误；1 检测到帧错误；3 OE 超时错误标志位在前一个字符被CPU或DMAC完全读走前，当字符被发送到SCIRXEMU和SCIRXBUF时，SCI就置位该位。前一个字符将会被覆盖或丢失。SW RESET或系统复位将OE标志位复位。0 没有检测到超时错误；1 检测到超时错误；2 PE 奇偶校验错误标志位地址位被包括在内。如果奇偶校验的产生和检测没有被使能，则PE标志位被禁止且读作0。有效的SW RESET信号或系统复位PE信号。0 没有检测到奇偶校验错误；1 检测到奇偶校验错误；1 RXWAKE 接收器唤醒检测标志位当该位为1时，表示检测到了接收器唤醒的条件。在地址位多处理器模式中 (SCICCR.3= 1)，RXWAKE反映了SCIRXBUF中的字符的地址位的值。在空闲线多处理器模式，如果SCIRXD被检测为空闲状态则RXWAKE被置位。RXWAKE是一个只读标志位，它由以下条件来清除： 地址位传送到SCIRXBUF后传送第一个字节； 读SCIRXBUF； 有效的SW RESET； 系统复位；0 保留 读返回0，写操作没有影响。2.7 接收数据缓冲寄存器 (SCIRXEMU, SCIRXBUF)接收的数据从RXSHF传送到SCIRXEMU和SCIRXBUF。当传送完成后，RXRDY标志位(位SCIRXST.6)置位，表示接收的数据可以被读取。两个寄存器存放着相同的数据；两个寄存器有各自的地址，但物理上不是独立的缓冲器。它们的唯一区别在于读SCIRXEMU操作不清除RXRDY标志位，而读SCIRXBUF操作清除该标志位。2.7.1 仿真数据缓冲器正常SCI接收数据操作从SCIRXBUF寄存器中读接收到的数据。由于它能连续地为屏幕更新读接收到的数据而不用清除RXRDY标志位，SCIRXEMU寄存器由仿真器(EMU)使用。系统复位清除SCIRXEMU。在窗口观察SCIRXBUF寄存器时使用该寄存器。物理上SCIRXEMU是不可用的，它仅仅是在不清除RXRDY标志位的情况下访问SCIRXBUF寄存器的一个不同的地址空间。其功能定义如图5所示。仿真数据缓冲寄存器 (SCIRXEMU) 地址7056h图5 仿真数据缓冲寄存器 (SCIRXEMU)2.7.2 接收数据缓冲器 (SCIRXBUF)在当前接收的数据从RXSHF移位到接收缓冲器时，RXRDY标志位置位，数据准备好被读取。如果RX/BK INT ENA位(SCICTL2.1) 置位，移位将产生一个中断。当读取SCIRXBUF时，RXRDY标志位被复位；系统复位清除SCIRXBUF。SCIRXBUF的功能如图6和表5所示。SCIRXBUF寄存器图6 SCIRXBUF寄存器注: 阴影部分仅仅在FIFO使能时才被应用。表5 SCIRXBUF寄存器功能描述位名称 功能描述15 SCIFFFE SCI FIFO 帧错误标志位 1 当接收字符时，产生帧错误。该位与在FIFO顶部的字符有关。0 当接收字符时，没有产生帧错误。该位与FIFO顶部的字符有关。14 SCIFFPE FIFO 奇偶校验错误位1 当接收字符时，产生奇偶校验错误。该位与FIFO顶部的字符有关联。0 当接收字符时，有产生奇偶校验错误。该位与FIFO顶部的字符有关联。138 保留70 RXDT70 接收字符位2.8 SCI 发送数据缓冲寄存器 (SCITXBUF)将要发送的数据写入到SCITXBUF中。这些位必须是右对齐的，由于小于8位长度的字符的左侧位被忽略，因此发送数据必须右侧对齐。数据从该寄存器移到TXSHF发送移位寄存器置位TXRDY标志位(SCICTL2.7), 这表明SCITXBUF已准备好接收下一数据。如果置位TXINT ENA位 (SCICTL2.0) ，则该数据发送也会产生一个中断。如图7所示发送数据缓冲寄存器。发送数据缓冲寄存器 (SCITXBUF) 地址7059h图7 发送数据缓冲寄存器 (SCITXBUF)3结论通过对TMS320F2812DSP中SCI模块中各个控制寄存器相关功能的介绍，知道了具体的功能，在各个领域都有好的应用。【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