结合DSP的SCI章节，详细讲解SCI通信原理。

参考资料：

TMS320F28xx 技术参考手册：Serial Communications Interface (SCI)

SCI模块总览

说明：

• SCI模块有两路时钟输入（图中红色箭头）。一路是工作时钟（SYSCLK），另一路是位时钟，用于产生波特率时钟。位时钟来源于系统低速外设时钟（LSPCLK），并由外设时钟控制寄存器控制（PCLKCR7）。工作时钟频率比位时钟要高得多，要不然怎么能够对每一个bit通信位进行多次检测呢？ （有些单片机里为了滤波，对接收到的数据位进行3次检测，以2次或以上的检测结果决定最终是高电平还是低电平）
• SCI模块对外只有一对管脚接口，即RXD和TXD
• SCI模块有两个中断信号送至PIE模块：接收中断RXINT和发送中断TXINT

SCI模块架构

 分为以下几个部分。

波特率发生器

相关寄存器：PCLKCR7、SCIHBAUD、SCILBAUD。

功能：低速外设时钟LSPCLK通过BAUD寄存器的配置，产生合适的波特率。分别送给接收模块和发送模块。

 帧格式

用于确定通信帧的格式：是否校验。如果是，是奇校验还是偶校验。

注：这里的“帧Frame”指的是一个字节完整的接收（或者发送）的过程，包括：起始位、数据位、地址位、校验位、停止位。

串行发送

 说明：

• 最上面的TXSHF是串行移位器，即把一个字节的N个位通过移位的方式，把它从TXD上发送发去。
• 发送数据是由发送使能（TXENA = SCICTL1.1）决定的
• 要发送的数据先写入到SCITXBUF中
• FIFO使能位SCIFFENA决定TXBUF中的数据是直接写入TXSHF还是先保存到FIFO中
• 发送中断源有3个：

1. TXEMPTY：所有数据都已经移位输出，TXSHF为空
2. TXRDY：TXBUF为空，可以往里面放数据。由发送中断使能位TXINTENA控制。
3. 发送FIFO中断：由FFTX寄存器中的TXFFIENA和TXFFIL控制。TXFFIENA是中断使能，TXFFIL是中断级别。当TXFIFO中的数据数量小于或者等于TXFFIL的值时产生中断，表示现在TXFIFO有空余，可以继续往里面写数据了。

串行接收

 说明：

自动波特率检测

 接收使能

控制是否从RXD管脚上接收数据，并送入到RXBUF。

 接收FIFO

 也是由FFENA使能位控制。不使能时，收到的数据直接送给RXBUF；使能后，先送到FIFO中缓存。

错误检测和中断逻辑

 检测以下错误和状态：

• 帧错误FE：未检测到停止位
• OVERRUN错误OE：RXFIFO已满又接收到数据。此时，RXBUF中的数据被覆盖。
• 校验错误PE：校验位不对
• 检测到break信号。

关于串口通信中的break信号：

uart协议中有break 规定：
A Break character is interpreted on receiving “0”s for a frame period. At the end of the
break frame the transmitter inserts either 1 or 2 stop bits (logic “1” bit) to acknowledge the
start bit.

 

串口有一个 break 信号：正常情况下，安静的 UART 信号应该是高电平；如果连续低电平超过一个字符长度，这就叫做一个 break 信号。

接收中断源有以下4个：

1. 收到数据RXRDY：表示RXBUF中已经有数据了
2. 接收错误中断RXERROR：上述3种错误以及break状态，“或”的结果送给RXERROR，再经过使能位RXERRINTENA送给中断逻辑；
3. 接收FIFO中断：当RXFIFO中的数据大于或者等于RXFFIL的数值时，表示已经收到部分数据，可以通知CPU去读取。
4. 接收FIFO溢出RXFFOVF。

发送唤醒

多机通信时用到。 

数据帧格式

有两种典型的数据帧：

• 空闲线模式：以通信线上一段时间的空闲为标志，区分不同的数据块。
• 地址位模式：数据帧中多了一个位：数据/地址位。0代表是数据字节，1表示是寻址字节。

其他的都相同：一个完整的数据帧包括1个起始位，N个数据位（最低有效位在前，最高有效位在后），0个或者1个校验位，1个停止位。

平时没有数据通信的时候，通信线为高电平（逻辑1），起始位为低电平，停止位为高电平。

多机通信

寻址字节

多机通信中，第1个字节为寻址字节。只有被寻址的设备才需要继续接收余下的数据字节。未被寻址的设备不需要被余下的数据所打断，直到下一个寻址字节。

Sleep位

串行链路上的所有处理器都将 SCI SLEEP 位（SCICTL1 的第 2 位）设置为 1，以便仅在检测到地址字节时才中断它们。 当处理器读取与应用软件设置的 CPU 设备地址相对应的块地址时，程序必须清除 SLEEP 位以启用 SCI 以在接收到每个数据字节时产生中断。

虽然接收器在 SLEEP 位为 1 时仍然工作，但它不会将 RXRDY、RXINT 或任何接收器错误状态位设置为 1，除非检测到地址字节并且接收帧中的地址位为 1（适用于地址 -位模式）。 SCI 不会改变 SLEEP 位； 需要软件更改它。

控制RX和TX

多处理器模式可通过 ADDR/IDLE MODE 位（SCICCR，位 3）通过软件进行选择。 两种模式都使用 TXWAKE 标志位（SCICTL1，bit 3）、RXWAKE 标志位（SCIRXST，bit1）和 SLEEP 标志位（SCICTL1，bit 2）来控制这些模式的 SCI 发送器和接收器功能。

接收顺序

在两种多处理器模式下，接收顺序如下：
1. 在收到地址块时，SCI 端口唤醒并请求中断（必须使能 SCICTL2 的位号 1 RX/BK INT ENA-才能请求中断）。 它读取块的第一帧，其中包含目标地址。
2. 通过中断进入一个中断服务程序并检查输入地址。 该地址字节根据其存储在存储器中的设备地址字节进行检查。
3. 如果检查显示块寻址到设备 CPU，则 CPU 清除 SLEEP 位并读取块的其余部分。 如果不是，则软件例程退出，SLEEP 位仍然设置，并且在下一个块开始之前不接收中断。

空闲线多机通信模式

 说明：

• 总线上以空闲时间来区分不同的数据块（应用层协议）
• 数据块内部，每个字节帧的帧间间隔小于10个“位时间”。位时间的长短与波特率相关。
• 数据块与数据块之间，每个字节帧的帧间间隔为10个“位时间”或者更多。
• 通常，数据块的第一个字节为地址字节，用于设备之间寻址。

空闲线通信模式的步骤

1. SCI在接收到数据块起始信号后唤醒
2. 处理器识别下一个SCI中断
3. 中断服务程序中比较地址，看接收到的地址是否与本机匹配
4. 如果匹配，则清除SLEEP位，接收数据块中的其他数据
5. 如果不匹配，则继续保持SLEEP位。这将让CPU继续执行主循环的程序，而不被串口中断，直到再检测到下一个数据块的开始。

数据块起始信号

• 发送完一个数据块后，特意等待一段时间，再发送下一个数据块的寻址字节
• 在写入TXBUF前，将TXWAKE置1.这将发送11个位的空闲状态。

1. 写1到TXWAKE位
2. 写一个字的数据到TXBUF。这个字的内容无所谓，只是用于产生空闲状态，启动下一个数据块。
3. 往TXBUF中写入地址值。

地址位多机通信模式

 说明：

• 数据块以数据帧中的地址位来区分
• 数据块中第一个字节帧的地址位为1，表示寻址命令；其他字节帧的地址位为0，表示数据。
• 字节帧之间的间隔时间没有要求。

通信方法：

1. SCICCR寄存器中的ADDRIDLE_MODE位(bit3)设置为1，表示选择“地址位模式协议”
2. 设置SCICTL1.TXWAKE位为1，再往TXBUF中写入地址值。则此时TXD上发送的字节帧中的地址位就是1。TXWAKE位会在传输给WUT位后由硬件清零。
3. 保持TXWAKE位为0，继续发送其他数据字节。

SCI通信格式

说明：

• 数据帧中的每个位（比如起始位、数据位等）对应8个SCI模块时钟。
• 有效的起始位(start bit)需要连续检测到4个低电平。
• 其他位的检测：在数据位的中间检测3次，然后“投票”确定当前数据位是0还是1 

最后

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