医用DSP开发教程-基于TMS320F28335 - 讲义 - 第5章 - 实验4 串口通信

1第5章：实验4串口通信——卓越工程师培养系列——2目录《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义实验内容实验原理实验步骤本章任务本章习题3基于医疗电子DSP基础开发系统设计一个串口通信实验，每秒通过printf向计算机发送一条语句（ASCII格式），如ThisisthefirstTMS320F28335Project，byZhangsan，在计算机上通过串口助手显示。另外，计算机上的串口助手向医疗电子DSP基础开发系统发送一个字节的数据（HEX格式），系统收到后，进行加1处理，再发送回计算机，通过串口助手显示出来。例如，计算机通过串口助手向医疗电子DSP基础开发系统发送0x13，系统收到后，进行加1处理，向计算机发送0x14。1.实验内容《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义4医疗电子DSP基础开发系统上的USART1_TX连接TMS320F28335芯片的GPIO9引脚，USART1_RX连接芯片的GPIO11引脚。现在的计算机基本都不再配置异步通信接口，因此，需要将异步通信信号（USART1_TX和USART1_RX）经由医疗电子DSP基础开发系统上的USB转异步通信模块转换为USB信号（D+和D-），这样，通过USB数据线，即可实现计算机与TMS32028335芯片之间的通信。SCIB硬件电路如下图所示。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.1SCIB电路原理图52.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.1SCIB电路原理图6两个异步通信设备的连接非常简单，如下图所示，只需要将异步通信设备A的发送数据线TXD与异步通信设备B的接收数据线RXD相连接，将异步通信设备A的接收数据线RXD与异步通信设备B的发送数据线TXD相连接，此外，两个异步通信设备必须共地，即将两个设备的GND相连接。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.2异步通信物理层7异步通信数据按照一定的格式打包成帧，DSP或计算机在物理层上是以帧为单位进行传输的。异步通信的一帧数据由起始位、数据位、校验位、停止位和空闲位组成，如下图所示。需要说明的是，一个完整的异步通信数据帧必须有起始位、数据位和停止位，但不一定有校验位和空闲位。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.3异步通信数据格式8异步通信传输速率用比特率来表示。比特率是每秒传输的二进制位数，单位为bps（bitpersecond）。波特率，即每秒传送码元的个数，单位为baud。由于异步通信使用NRZ（Non-ReturntoZero，不归零）编码，因此异步通信的波特率和比特率数值是相同的。在实际应用中，常用的异步通信传输速率有1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、57600bps和115200bps。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.4异步通信传输速率9由于异步通信采用异步串行通信，没有时钟线，只有数据线。那么，收到一个异步通信原始波形，如何确定一帧数据？如何计算传输的是什么数据？下面以一个异步通信波形为例来说明，假设异步通信波特率为115200baud，数据位为8位，无奇偶校验位，停止位为1位。第1步，获取异步通信原始波形数据；第2步，按照波特率进行中值采样，每位的时间宽度为1/115200s≈8.68s，将电平第一次由高到低的转换点作为基准点，即0s时刻，在4.34s时刻采样第1个点，在13.02s时刻采样第2个点，依次类推，然后判断第10个采样点是否为高电平，如果为高电平，表示完成一帧数据的采样；第3步，确定起始位、数据位和停止位，采样的第1个点即为起始位，且起始位为低电平，采样的第2个点至第9个点为数据位，其中第2个点为数据最低位，第9个点为数据最高位，第10个点为停止位，且停止位为高电平。2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.5异步通信实例102.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.5异步通信实例112.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.6SCI功能框图12（1）SCIB通信控制寄存器（SCICCRB）（2）SCIB控制寄存器1（SCICTL1B）（3）SCIB波特率寄存器（SCIHBAUDB和SCILBAUDB）（4）SCIB接收状态寄存器（SCIRXSTB）（5）SCIB接收数据缓冲寄存器（SCIRXBUFB）（6）SCIB发送数据缓冲寄存器（SCITXBUFB）（7）SCIBFIFO发送寄存器（SCIFFTXB）（8）SCIBFIFO接收寄存器（SCIFFRXB）（9）SCIBFIFO控制寄存器（SCIFFCTB）2.实验原理《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义2.7SCI部分寄存器13步骤1：复制并编译原始工程步骤2：添加SCIB和Queue文件对步骤3：完善SCIB.h文件步骤4：完善SCIB.c文件步骤5：完善串口通信实验应用层步骤6：编译及下载验证3.实验步骤《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义144.本章任务在本实验的基础上增加以下功能：（1）添加SCIA模块，SCIA模块的波特率配置为9600baud，数据长度、停止位、奇偶校验位等均与SCIB相同，且API函数分别为InitSCIA、WriteSCIA和ReadSCIA，SCIA模块中不需要实现fputc和fputs函数；（2）在Main模块中的Proc2msTask函数中，将SCIA读取到的内容（通过ReadSCIA函数）发送到SCIB（通过WriteSCIB函数），将SCIB读取到的内容（通过ReadSCIB函数）发送到SCIA（通过WriteSCIA函数）；（3）将SCITXDB（GPIO36）引脚通过杜邦线连接到SCITXDA（GPIO35）引脚；（4）将SCIA通过通信-下载模块和Mini-USB线与计算机相连；（5）通过计算机上的串口助手工具发送数据，查看是否能够正常接收到发送的数据。SCIB和SCIA通信硬件连接图如下图所示。《医用DSP开发实用教程-基于TMS320F28335》-配套讲义155.本章习题1.简述异步通信的特点。2.异步通信标准帧格式由哪些位域组成？哪些位域可以编程设置？哪些位域不能编程设置？3.异步通信标准帧格式中空闲位有什么作用？4.通过哪个寄存器