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芯教程丨平頭哥助力中科昊芯HX2000系列芯片之SCI串口通信專題(一)FIFO通信

中科昊芯 ? 2022-04-24 17:23 ? 次閱讀
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隨著能源需求的日益短缺,科技的日趨智能化,高效便捷的通信模式已日趨成為人們生產(chǎn)生活的必然趨勢(shì),中科昊芯順應(yīng)時(shí)代要求,推出適用于高精度工業(yè)自動(dòng)化運(yùn)動(dòng)控制的新版HXS320F28034數(shù)字信號(hào)處理器DSP,其SCI模塊兩大主要功能:FIFO通信、自動(dòng)波特率分別以多種字節(jié)延遲周期配置與傳輸波特率適配多種緩慢UART串行外設(shè)通信,可更有效助力于工程師實(shí)現(xiàn)高效便捷指令收發(fā)與實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)接收顯示,典型應(yīng)用如下圖。

8e9aea2a-c257-11ec-82f6-dac502259ad0.jpg

PC端通過(guò)串行數(shù)據(jù)總線,與UART串口通信模塊,向DSP端發(fā)送位置控制指令,采用《平頭哥CDK助力中科昊芯HX2000系列芯片之雙電機(jī)有感FOC控制系統(tǒng)專題(四)拓展:永磁電機(jī)三閉環(huán)有感伺服控制》系統(tǒng)輸出PWM波,驅(qū)動(dòng)MOSFET/IGBT逆變,控制PMSM實(shí)現(xiàn)三閉環(huán)有感伺服控制,系統(tǒng)端反饋信號(hào)通過(guò)SCI模塊接收,由DSP通過(guò)UART串口通信,向PC端連續(xù)發(fā)送反饋數(shù)據(jù),通過(guò)“LabVIEW”等調(diào)試軟件實(shí)時(shí)讀取顯示,將更有效助力于工程師完成實(shí)時(shí)高效的在線調(diào)試。

自平頭哥半導(dǎo)體有限公司的劍池集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(簡(jiǎn)稱“CDK”)支持HX2000系列芯片調(diào)試以來(lái),本期推出專題講解SCI串口通信,分為三期講解,本期主要講解SCI串口FIFO通信原理,SCI串口自動(dòng)波特率與FIFO中斷邏輯將在后續(xù)兩期內(nèi)容中逐步介紹。

HX2000系列SCI模塊原理如下圖所示,通過(guò)系統(tǒng)SYSCLK的低速時(shí)鐘LSPCLK,配置SCI傳輸波特率。通過(guò)SCIFFCT延遲寄存器,可配置字傳輸間延遲,0到256個(gè)波特時(shí)鐘周期,以匹配多種緩慢的SCI/UART通信傳輸延遲。通過(guò)SCIFFTX[SCIFFENA]使能,可選擇SCI工作于FIFO模式,其發(fā)送、接收與讀取過(guò)程如下:

8eb371d0-c257-11ec-82f6-dac502259ad0.jpg

(1)發(fā)送過(guò)程:DSP端通過(guò)CPU,將數(shù)據(jù)裝載到發(fā)送端TX_FIFO寄存器。裝載的數(shù)據(jù)將存放在發(fā)送緩沖寄存器SCITXBUF中。使能發(fā)送TXENA信號(hào),通過(guò)TXSHF移位寄存器,逐步將SCITXBUF中的數(shù)據(jù),移位到SCITXD引腳上。通過(guò)GPIOMUX配置發(fā)送SCITXD引腳,通過(guò)CH430等串行數(shù)據(jù)傳輸線向PC發(fā)送數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)發(fā)送功能。

(2)接收過(guò)程:通過(guò)GPIOMUX配置SCIRXD引腳,使得DSP端接收,PC端通過(guò)CH430等串行數(shù)據(jù)傳輸線發(fā)送的數(shù)據(jù)。使能接收RXENA信號(hào),通過(guò)RXSHF移位寄存器,逐步將接收數(shù)據(jù),移位到接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器SCIRXBUF。通過(guò)CPU將接收的數(shù)據(jù),裝載到接收RX_FIFO寄存器中,以實(shí)現(xiàn)接收功能。

(3)讀取過(guò)程:通過(guò)SCIFFRX[RXFFST]可判斷,當(dāng)前是否接收到相應(yīng)字節(jié)深度的數(shù)據(jù),以便于CPU讀取接收到的數(shù)據(jù)。

由此設(shè)計(jì)SCI串口FIFO通信實(shí)例:采用SCI與串口CH340,通過(guò)串口調(diào)試助手,向CPU發(fā)送任意一組4字節(jié)數(shù)據(jù),CPU接收所發(fā)送的數(shù)據(jù),硬件連接如下圖所示:

8ed02f0a-c257-11ec-82f6-dac502259ad0.jpg

實(shí)例所采用軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境詳見(jiàn)上一篇推文《芯教程|平頭哥助力中科昊芯HX2000系列芯片之HRCAP高精度脈沖捕獲》。

基于以上分析,在CDK上開(kāi)發(fā)SCI串口FIFO通信輸出程序,代碼包括:SCI GPIO外設(shè)引腳配置,F(xiàn)IFO功能配置程序,發(fā)送與接收程序,主程序調(diào)用執(zhí)行。主要代碼如下:

1.intmain(void)
2.{
3./*初始化系統(tǒng)控制*/
4.InitSysCtrl();
5./*初始化內(nèi)存控制寄存器,使能內(nèi)存流水線模式*/
6.InitFlash();
7./*初始化串口通信的GPIO口:GPIO28: SCIRXDA,GPIO29: SCITXDA*/
8.InitSciGpio();
9./*SCI寄存器FIFO功能配置*/
10.Scia_Config(9600);
11./*通過(guò)SCI發(fā)送字符串*/
12.Scia_Print("-----------scififotest------------\r\n");
13.Scia_Print("BaudRate:9600\r\n");
14.Scia_Print("DataBits:8\r\n");
15.Scia_Print("Parity:none\r\n");
16.Scia_Print("StopBits:1\r\n");
17.Scia_Print("\r\n");
18.Scia_Print("Pleasesendsomemessage,(level:4)\r\n");
19.for(;;)
20.{
21./*判斷SCI是否接收到4字節(jié)數(shù)據(jù),以便于CPU讀取數(shù)據(jù)*/
22.if(SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFST==4)
23.{
24.for(i=0;i
25.{
26.receiveData[i]=SciaRegs.SCIRXBUF.bit.RXDT;
27.}
28.Scia_Print((char*)receiveData);
29.Scia_Print("\r\n");
30.}
31.}
32.return0;
33.}

CDK上開(kāi)發(fā)SCI串口FIFO通信程序,

其編譯結(jié)果為:

8ee04016-c257-11ec-82f6-dac502259ad0.jpg

編譯通過(guò)后,可以開(kāi)始調(diào)試了,其調(diào)試結(jié)果為:

8ef99174-c257-11ec-82f6-dac502259ad0.jpg

調(diào)試后,可通過(guò)串口調(diào)試助手查看發(fā)送與接收到的數(shù)據(jù)與停止位狀態(tài)如下圖:

8f0433cc-c257-11ec-82f6-dac502259ad0.png

關(guān)于中科昊芯

“智由芯生 創(chuàng)享未來(lái)”,中科昊芯是數(shù)字信號(hào)處理器專業(yè)供應(yīng)商。作為中國(guó)科學(xué)院科技成果轉(zhuǎn)化企業(yè),瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿芯片設(shè)計(jì)技術(shù),依托多年積累的雄厚技術(shù)實(shí)力及對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的理解,以開(kāi)放積極的心態(tài),基于開(kāi)源指令集架構(gòu)RISC-V,打造多個(gè)系列數(shù)字信號(hào)處理器產(chǎn)品,并構(gòu)建完善的處理器產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)。產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)前景,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制及電機(jī)驅(qū)動(dòng)、數(shù)字電源、光伏、儲(chǔ)能、新能源汽車、消費(fèi)電子、白色家電等領(lǐng)域。

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