第十章多通道缓冲串口

2、McBSP的结构TMS320C54xx多通道缓冲串口（McBSP）由引脚、接收发送部分、时钟及帧同步信号产生、多通道选择以及CPU中断信号和DMA同步信号组成，如图所示。表McBSP引脚说明表McBSP内部信号说明3、McBSP的工作流程McBSP与外设进行数据传输是通过（DX）脚来发送，（RX）脚来接收，通信的时钟与帧信号是由CLKX,CLKR,FSX,andFSR脚来控制。DSP的CPU或DMA从数据接收寄存器（DRR[1，2]）读取接收数据，发送时向数据发送寄存器(DXR[1,2])写数据。数据写入(DXR[1,2])后通过传输移位寄存器(XSR[1,2])移位输出到DX上，同样，从DR上接收的数据移位存储到接收移位寄存器(RSR[1,2])并拷贝到接收缓存寄存器(RBR[1,2])，然后，再由(RBR[1,2])拷贝到DRR[1,2]，DRR[1,2]就可以由CPU或DMA来读出。多级寄存器允许在通信时内部和外部数据同时传输。C54XX对McBSP的控制由16位的控制寄存器实现。二、McBSP的配置1、McBSP控制寄存器

表McBSP控制寄存器及其映射地址寄存器类型通用控制寄存器：SPCR[1,2],PCR接收和发送通道寄存器：RCR1X,RCR2X,XCR1X,XCR2X时钟控制寄存器：SRGR1X,SRGR2X多通道控制寄存器：MCR1X,MCR2X2、串口控制寄存器1（SPCR1）

SPCR1设置McBSP串口的数字环回模式、接收符号扩展和校验模式、ClockStop模式、DX是否允许、A-bis模式、接收中断模式等，并给出接收同步错误、接收移位寄存器(RSR[1,2])空、接收准备好等状态。此外可以进行接收复位。3、串口控制寄存器2（SPCR2）

SPCR2设置McBSP自由运行模式、SOFT模式、发送中断模式，并给出发送同步错误、发送移位寄存器(XSR[1,2])空、发送准备好等状态。此外可以进行发送复位、采样率发生器复位、帧同步发生电路复位。4、引脚控制寄存器（PCR）

PCR设置McBSP传输帧同步模式、接收帧同步模式、发送时钟模式、接收时钟模式、发送帧同步信号的极性、接收帧同步信号的极性、发送时钟极性、接收时钟极性，并给出CLKS、DX、DR脚的状态。此外PCR还定义发送和接收部分在复位时相应引脚是否配置为通用I/O。5、接收控制寄存器1（RCR1）

RCR1设置McBSP接收时第一相的接收帧长度（从1个字到128个字、接收字长度（8、12、16、20、24、32bits）。6、接收控制寄存器2（RCR2）

RCR2设置McBSP接收时是否允许第二相（RPHASE=1）。如果允许，设置McBSP接收时第二相的接收帧长度（从1个字到128个字、接收字长度（8、12、16、20、24、32bits）。此外，RCR2设置McBSP接收时的接收压缩模式、接收同步帧忽略模式、接收数据延迟。7、发送控制寄存器1（XCR1）

XCR1设置McBSP发送时第一相（FIRSTPHASE）的发送帧长度（从1个字到128个字、发送字长度（8、12、16、20、24、32bits）。8、发送控制寄存器2（XCR2）

XCR2设置McBSP发送时是否允许第二相（XPHASE=1）。如果允许，设置McBSP时第二相的发送帧长度（从1个字到128个字、发送字长度（8、12、16、20、24、32bits）。此外，XCR2设置McBSP发送时的发送压缩模式、发送同步帧忽略模式、发送数据延迟。三、时钟和帧同步1、系统框图串口工作需要帧同步和比特时钟信号，这两个信号的来源可以是外部管脚输入，也可以是内部采样率生成器产生，对于后者，此时管脚可能是一个时钟输出管脚。2、工作帧同步和工作比特时钟真正用于发生和接收的帧同步和比特时钟我们叫做internalCLKR，internalFSR，internalCLKX，internalFSX。这些信号同数据关系满足如图要求1）比特时钟上升沿对齐帧同步，下降沿采用帧同步2）帧同步高电平有效，长度无所谓3）比特时钟上升沿对齐数据，下降沿采样数据3、工作帧同步和比特时钟来源对于发送通道，可以是外部管脚，也可以是内部采样率生成器对于接收通道，可以是外部管脚，也可以是内部采样率生成器，工作在DLB模式时，则来源于发送通道工作帧同步和工作时钟4、采样率生成器

采样率发生器由三级时钟分频组成，产生可编程的CLKG（数据位时钟）信号和FSG（帧同步时钟）信号。CLKG和FSG是McBSP的内部信号，用于驱动接收/发送时钟信号（CLKR/X）和帧同步信号（FSR/X）。采样率发生器时钟既可以由内部的CPU时钟驱动（CLKSM=1），也可以由外部时钟源驱动（CLKSM=0）。采样率发生器框图采样率发生器的三级分频分别是：数据位时钟分频(CLKGDV)

帧周期分频(FPER)

帧脉冲宽度分频(FWID）采样率发生器的工作模式由采样率发生器控制寄存器SRGR1和SRGR2控制。采样率发生器控制寄存器（SRGR1）

采样率发生器寄存器1设置帧正脉冲宽度（必须小于WDLEN指出的字的长度）和数据位时钟分频（CLKG与输入CLK频率之比，约定值为1）。采样率发生器控制寄存器（SRGR2）

采样率发生器寄存器2设置采样率发生器时钟同步模式、CLKS的极性、采样率发生器输入时钟选择、帧周期分频。采样率发生器复位设备复位或置/GRST为零可以复位采样率发生器。设备复位使采样率发生器复位时，CLKG等于CPU-CLK/2，而FSG为无效低电平。当/RS放开（延迟）/GRST放开后，CLKG按SRGR1编程产生；如果，/FRST也放开，则经过FPER个CLKG，FSG为有效高电平。置/GRST为零复位采样率发生器，CLKG和FSG都将是无效低电平。采样率生成器复位过程用于控制接收和发送的帧同步和时钟有内部的概念，就是真实的工作帧同步和时钟。数据在工作时钟的上升沿产生，下降延采样。工作帧同步是高电平有效，其上升沿同工作比特时钟上升沿对齐。工作帧同步和时钟来源可以是外部管脚FSR/X和CLKX/R得到，也可以是采样率生成器得到。外部引脚产生工作帧同步和时钟可能会有极性问题。这时，通过CLK(R/X)P，PFS(R/X)P来调整，使之满足工作帧同步和时钟的极性要求。采样率生成器产生的工作帧同步和时钟肯定是满足极性要求的，即：数据在工作时钟的上升沿产生，下降沿采样，工作帧同步是高电平有效。使用管脚CLKS作为采样率生成器的时钟输入而不是CPU时钟时，存在极性和同步问题，通过CLKSP选择是在CLKS上升沿还是下降沿产生CLKG和FSG。当GSYNC=1，FSG由外部管脚FSR触发，FPER没有作用，而且CLKG要重新与FSG同步，即FSG上升沿时保持高电平6、数据时钟生成CLK(R/X)M=0，外部管脚CLK(R/X)作为工作数据时钟，通过CLK(R/X)P控制极性；CLK(R/X)M=1，内部采样率生成器产生工作数据时钟。采样率生成器的输入时钟可以是CPU时钟，也可以是CLKS管脚，由CLKSM控制。当是后者，CLKSP控制器极性；内部采样率生成器产生工作数据时钟，通过CLKGDV分频采样率生成器输入时钟得到。7、帧同步信号生成如果是由采样率生成器产生发送和接收帧同步，首先考虑采样率生成器的输入时钟是CPU还是CLKS管脚。这个同数据时钟是一致的，由FS(R/X)M=1和CLKSM决定。当由采样率生成器产生帧同步，FPER和FWID控制帧同步的周期和有效宽度（高电平宽度），大小为设定值加1。FWID不能大于WDLEN.例子：FPER=15，FWID＝1FS(R/X)M=0，帧同步由外部输入管脚产生，可以通过FS(R/X)P控制极性；FS(R/X)M=1，帧同步由内部产生。对于接收帧同步，内部产生只能是采样率生成器，但对于发送帧同步，内部产生除了采样率生成器，还可以是DXR[1,2]-TO-XSR[1,2]产生。发送帧同步信号生成接收帧同步信号生成帧格式帧格式四、多通道模式目的是提高传输数据量；1、多通道工作模式的控制寄存器1)、多通道控制寄存器1（MCR1）

MCR1设置McBSP在多通道工作模式时的接收PART-B的块结构、接收PART-A的块结构、当前可接收块、接收多通道选择。2）、多通道控制寄存器2（MCR2）说明

MCR2设置McBSP在多通道工作模式时的发送PART-A块结构、发送PART-B块结构、当前发送块、发送多通道选择。3）、接收、发送通道使能寄存器说明（图中各位：置1-使能，置0-不允许）2、多通道工作模式设置设置(R/X)PHASE=0选择单相工作模式设置FRLEN1=？？？选择帧长（字数，也是多通道工作模式下的通道数，最多可达128）设置字长WDLEN1=？？？（每通道传输多少bits）如果是单通道连续工作，置RMCM=0X和MCM=0如果是多通道工作，设置RP（A/B）BLK，XP（A/B）BLK，RCER（A/B）、XCER（A/B），并置RMCM=1、XMCM位非0五、工作流程控制McBSP系统工作模式的寄存器包括SPCR1，SPCR2，PCR控制接收和发送数据具体工作模式的寄存器是RCR1，RCR2，XCR1，XCR2多同道工作模式涉及寄存器MCR1，MCR2，RCERA，RCERB，XCERA，XCERB1、McBSP串口的复位两种复位方式：1）设备复位（/RS=0）：

即整个串口复位。此时，/RRST和/XRST为零，DR、CLKR/X、FSR/X为输入信号，DX为输出信号，输出高阻。同时/GRST也为零，CLKG=CPU时钟/2，不产生FSG信号。/RS放开后，/RRST、/XRST、/GRST、/FRST仍为零，此时，McBSP配置寄存器赋值，复位进入McBSP复位状态。2）从McBSP复位

McBSP串口发送器和接收器可以分别复位（/RRST=0、/XRST=0、/FRST=0）。不论是接收还是发送的复位，相应部分将停止串口操作，而相应引脚当作I/O脚使用，由PCR的XIOEN、RIOEN决定。串口初始化过程见P.3272、McBSP的准备好状态1）接受准备好

串口复位时RRDY清为0，当RBR[1,2]内容拷贝到DRR[1,2]时，RRDY有效，该数据可以被CPUorDMA读，一旦CPUorDMA读走数据RRDY又清为0。如果SPCR1中的RINTM=00，RRDY将驱动McBSP的接收中断(RINT)给CPU。

2）发送准备好

XRDY=1说明DXR[1,2]的数据已拷贝到XSR[1,2]中，DXR[1,2]可以装入新的数据。串口复位放开时（/XRST从0到1)，XRDY从0变到1已说明DXR[1,2]可以装入新数据，一旦有新数据装入，XRDY就清为0。如果SPCR2中XINTM=00，XRDY还直接驱动发送中断(XINT