TR28335 개발 KIT SCI 통신

 

 

 

TR28335 SCI 통신 Loop-Back

SCI(Serial Communications Interface) 통신

📌 SCI 는 직렬통신은 직렬통신으로 일반적으로는 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 범용 비동기 통신기로 알려져 있다. 여러가지 직렬 통신 방법으로 사용할 수 있으며, RS-232C를 지원하므로 PC와의 인터페이스에 많이 사용된다. 노이즈에 강하며, 장거리 통신이 가능하다. TMS320C/F281X DSP를 150MHz로 구동할 때, 지원 가능한 최고 속도는 9.37Mbps이다. 간단히 아래와 같은 구조이다.

 

 

 

SCI 데이터 프레임 구조

위 그림을 보면 SCI의 경우 Idle-line 모드와 Address bit 모드 두가지 데이터 구조가 있다. 이중 Idle-line 모드는 RS-232C와 거의 동일하다. 실제로 RS-232를 사용하는 PC의 시리얼 포트와의 통신은 SCI의 Idle-line 모드를 사용해야 가능한다.

 

Address-bit 모드의 경우는 대부분 비슷하지만 한 가지 다른 점이 있다. 바로 Address bit의 존재이다. 이 Address-bit의 존재로 인해서 SCI는 멀티드롭(multi-drop: 하나의 장치에 여러 장치 연결)이 가능해진다. RS-232C의 경우는 이것이 불가능하다. Idle-line 모드도 멀티드롭이 가능하긴 하지만 address-bit모드에 비하여 불리한 면이 있다.

 

 

SOURCE TR28335_Sci.h

/*=======================================================
 *
 * FILE  : TR28335_Sci.h .2017
 * TITLE : TR28335 SCI (Serial Communications Interface)
 *
 *=======================================================*/ 
#ifndef __TR28335_SCI_H__
#define __TR28335_SCI_H__
#ifdef _cplusplus
extern "C" {
#endif
#include <main.h>

void InitSciA(void);
void SciLpb(void);

#ifdef _cplusplus
}
#endif  /* extern "C"        */
#endif  /* __TR28335_SCI_H__ */

 

SOURCE TR28335_Sci.c

/*=======================================================
 *
 * FILE  : TR28335_Sci.c .2017
 * TITLE : TR28335 SCI (Serial Communications Interface)
 *
 *=======================================================*/ 
#include <TR28335_Sci.h>

Uint16 gSciTxBuf[16];
Uint16 gSciRxBuf[16];
Uint16 gSciRxFlag;

static interrupt void scia_txFifo_isr(void);
static interrupt void scia_rxFifo_isr(void);

/*=======================================
*
* Name        : InitSciA
* Type        : Fucntion
* Description : SCI Initialization
*
=========================================*/
void InitSciA(void)
{
    Uint32 i;
    
    /* Vector Remapping */
    EALLOW;
    PieVectTable.SCITXINTA = &scia_txFifo_isr;
    PieVectTable.SCIRXINTA = &scia_rxFifo_isr;
    EDIS;

    /* SCI Setting */
    InitSciaGpio();

    /* SCI 주요 설정 */
    SciaRegs.SCICTL1.bit.SWRESET = 0;       /* SCI 소프트웨어 리셋 */

    SciaRegs.SCICCR.bit.SCICHAR = 7;        /* SCI 송수신 Charcter-length 설정 : 8bit */
    SciaRegs.SCICCR.bit.LOOPBKENA = 0;      /* SCI 루프백 테스트 모드 Enable          */
    SciaRegs.SCICTL1.bit.RXENA = 1;         /* SCI 수신기능 Enable                    */
    SciaRegs.SCICTL1.bit.TXENA = 1;         /* SCI 송신기능 Enable                    */
    SciaRegs.SCIHBAUD = 0x00;               /* SCI Baudrate 설정                      */
    SciaRegs.SCILBAUD = 0x79;               /* 38400bps                               */
    SciaRegs.SCIPRI.bit.FREE = 1;           /* SCI 에뮬레이션 프리 모드               */

    /* SCI 송신 FIFO 설정 */
    SciaRegs.SCIFFTX.bit.SCIFFENA = 1;      /* SCI FIFO 사용 설정 Enable              */
    SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFINTCLR = 1;    /* SCI 송신 FIFO 인터럽트 플래그 클리어   */
    SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFIFOXRESET = 1;  /* SCI 송신 FIFO RE-enable                */
    SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFIENA = 1;      /* SCI 송신 FIFO 인터럽트 Enable          */
    SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFIL = 0;        /* SCI 송신 FIFO 인터럽트 레벨 설정       */

    /* SCI 수신 FIFO 설정 */
    SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFINTCLR = 1;    /* SCI 수신 FIFO 인터럽트 플래그 클리어   */
    SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFIFORESET = 1;   /* SCI 수신 FIFO RE-Enable                */
    SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFIENA = 1;      /* SCI 수신 FIFO 인터럽트 Enable          */
    SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFIL = 16;       /* SCI 수신 FIFO 인터럽트 레벨 설정       */

    SciaRegs.SCICTL1.bit.SWRESET = 1;       /* SCI 소프트웨어 리셋 해제               */

    PieCtrlRegs.PIEIER9.bit.INTx2 = 1;      /* PIE 인터럽트 (SCITXINTA) : Enable      */
    PieCtrlRegs.PIEIER9.bit.INTx1 = 1;      /* PIE 인터럽트 (SCIRXINTA) : Enable      */
    IER |= M_INT9;

    for (i = 0; i < 16; i++)
        gSciTxBuf[i] = i;
    for (i = 0; i < 16; i++)
        gSciRxBuf[i] = 0;
    gSciRxFlag = 0;
    
    return ;
}

/*====================================================
*
* Name        : scia_txFifo_isr
* Type        : Interrupt
* Description : SCI Transmit Interrupt Service Routine 
*
======================================================*/
static interrupt void scia_txFifo_isr(void)
{
    Uint32 i;

    for (i = 0; i < 16; i++)
        SciaRegs.SCITXBUF = gSciTxBuf[i] & 0x00FF;
    
    SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFIENA   = 0;
    SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFINTCLR = 1;        /* Clear Interrupt flag */

    PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP9;     /* Acknowledge interrupt to PIE */
    
    return ;
}

/*====================================================
*
* Name        : scia_rxFifo_isr
* Type        : Interrupt
* Description : SCI Receive Interrupt Service Routine 
*
======================================================*/
static interrupt void scia_rxFifo_isr(void)
{
    Uint32 i;

    for (i = 0; i < 16; i++)
        gSciRxBuf[i] = SciaRegs.SCIRXBUF.bit.RXDT;

    gSciRxFlag = 1;
    SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFOVRCLR = 1;        /* Clear Overflow flag  */
    SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFINTCLR = 1;        /* Clear Interrupt flag */
    PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP9;     /* Acknowledge interrupt to PIE */
    
    return ;
}

/*=======================================
*
* Name        : SciLpb
* Type        : Fucntion
* Description : SCI Loop-Back Test
*
=========================================*/
void SciLpb(void)
{
    Uint32 i;
    
    if (gSciRxFlag == 1) {
        for (i = 0; i < 16; i++)
            gSciTxBuf[i]++;                      /* 다음에 송신할 데이터를 변경   */
        SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFIENA = 1;      /* SCI 송신 FIFO 인터럽트 Enable */
        gSciRxFlag = 0;
    }
    
    return ;
}

 

 

코드 분석

 

📌 Step .1 SCITXINTA, SCIRXINTA : PIE Vector Table 에 Interrupt Service Routine 을 등록한다.

 

 

 

📌 Step .2 SCICTL1 - SWRESET : 값이 0일 때, SCI모듈의 플래그 값들을 모두 초기화 한다. 전송 속도나 기타 다른 설정에는 영향을 미치지 않는다. 0인 동안에는 플래그 값이 초기화 된 채로 변하지 않으며, 다시 1이 되었을 때 플래그 값이 SCI모듈의 상태에 따라 변화한다.

 

• RX_ERR_INT_ENA : 통신에 에러가 있을 때, SCIRXST의 7번 비트 RX ERROR 비트가 1로 set되는데 그 때 인터럽트 값을 설정한다. 값이 1일 때 언터럽트 허용, 0일 때 인터럽트 불허용.
• TXWAKE : 다중 프로세서 관련.
• SLEEP : 다중 프로세서 관련.
• TXENA : 송신 사용 여부를 설정한다. SCITXEMU 와 SCITXBUF로 부터 데이터 출력을 차단(0) 할 것인지 내보낼(1) 것인지를 결정한다.
• RXENA : 수신 사용 여부를 설정한다. SCIRXMU 와 SCIRXBUF로 부터 데이터 입력을 차단(0) 할 것인지 내보낼(1) 것인지를 결정한다.

 

 

 

 

📌 Step .3 SCICCR : 모든 비트 내용은 아래와 같다.

• STOP BITS : 값이 0이면 1스톱비트 1이면 2스톱비트.
• EVEN/ODD PARITY : 값이 0이면 홀수 패리티, 1이면 짝수 패리티.
• PARITY ENABLE : 값이 0이면 패리티 비트를 사용하지 않는다.
• LOOPBACK ENA : 루프백 모드를 사용 여부를 결정한다. 1 은 루프백모드 사용, 0은 루프백모드 미사용 이다.
• IDLE/ADDR MODE : 값이 0이면 idle-line 모드 프로토콜 사용. 1이면 address-bit 모드 프로토콜을 사용한다. idle-line 모드 프로토콜이 일반적인 1:1 통신 프로토콜이며, Address-bit 모드 프로토콜은 한 비트를 추가하여 이를 사용해 다중프로세서와 통신이 가능하게 만드는 방법이다. 하지만 RS-232타입과 호환이 되지 않고 Address-bit모드를 지원하는 프로세서 사이에만 사용이 가능하다.
• SCICHAR2-0 : 이 세개의 비트로 0부터 7까지 선택할 수 있으며, 한 통신 패킷에 몇 개의 데이터 비트를 담을 것인지를 결정한다. 0일 때 1개의 비트 1일 때 2개의 비트 7일 때 8비트를 담겠다는 의미이다. 레지스터에 입력한 수를 N이라고 했을 떄, N+1이 담고자하는 데이터 비트의 수가 된다.

 

 

 

 

📌 Step .4 SCIHBAUD, SCILBAUD : 통신속도는 위 dataSheet의 SCI Asynchronous Baud 공식에 의해 결정된다. LSPCLK는 PLL 회로에서 결정된 주변회로 공급 클럭이다. 만약 공식의 레지스터 값(16비트)에 0값을 넣으면 1을 넣은 것과 같은 결과 값을 갖는다. 레지스터 값은 0부터 65535까지 설정할 수 있다.

 

 

 

 

📌 Step .5 SCICTL2 : 모든 비트 내용은 아래와 같다.

 

• TXRDY : 값이 1일 때, 송신 버퍼(SCITXBUF)가 준비됐음을 나타내는 상태비트이다. 즉, 송신 버퍼(SCITXBUF)가 비어 있기 때문에 전송할 데이터를 받을 수 있는 상태임을 나타낸다.
• TX EMPTY : 값이 1일 때, 송신 버퍼(SCITXBUF)와 송신 시프트 레지스터(TXSHF) 모두가 비워져 있는 상태를 나타낸다.
• RX/BK INT ENA : 값이 1일 때, 수신 인터럽트 허용
• TX INT ENA : 값이 1일 때, 송신 인터럽트 허용

 

 

📌 Step .6 SCIRXST : 모든 비트 내용은 아래와 같다.

 

• RX ERROR : 수신 상태에 에러가 있음을 알려 주는 플래그이다. 브레이크 검출, 프레이밍 에러, 오버런 패리티 에러 중 하나 이상이 발생하면 이 비트는 1로 바뀐다.
• RXRDY : 수신 완료 플래그, 데이터 한 프레임이 모두 도착 했을 때, 이 플래그가 1로 바뀐다.
• BRKDT : 브레이크 검출 플래그, 브레이크 상황이 발생하면 이 비트가 1로 바뀐다.
• FE : 프레이밍 에러 플래그
• OE : 오버런 에러 플래그
• PE : 패리티 에러 플래그
• RXWAKE : 수신 웨이크 업 검출 플래그

 

 

📌 Step .7 SCIRXBUF : 모든 비트 내용은 아래와 같다.

 

• SCIFFFE : FIFO 모드에서 프레이밍 에러가 발생하면 1로 바뀐다.
• SCIFFPE : FIFO 모드에서 페리티 에러가 발생하면 1로 바뀐다.
• RXDT7~0 : 수신된 데이터가 저장된다. 저장이 완료 되면 RX/BK INT 플래스 비트가 1로 바뀌고, 데이터를 읽으면 플래그가 다시 0으로 클리어 된다.

 

 

📌 Step .8 SCITXBUF : SCI 모듈에서 전송할 데이터를 집어 넣는 레지스터이다. 이 레지스터에 데이터를 집어 넣으면, TXSHF레지스터를 통해 데이터가 밖으로 전송된다.

 

 

 

📌 Step .9 SCIFFTX : 모든 비트 내용은 아래와 같다.

 

• SCIRST : 값이 0 일 때, 수신/송신 FIFO채널을 초기화 한다. FIFO설정은 그대로 남는다. 1을 쓰면 다시 재 기능을 하게 된다.
• SCIFFENA : 1을 쓰면 FIFO 기능을 활성화 한다.
• TXFIFO Reset : 1일 때, 송신 FIFO 포인터를 초기화 하고, 그 상태를 유지한다. 0일 때, 다시 활성화 한다.
• TXFFST4~0 : 송신 FIFO에 데이터가 몇 BYTE 들어와 있는지를 표시해 준다.
• TXFFINT Flag : TX FIFO 인터럽트 상태를 나타내는 플래그 비트이다. 1이면 인터럽트가 요청된 것이다.
• TXFFINT CLR : 1을 쓰면, TXFFINT Flag를 클리어 한다.
• TXFFIENA : 송신 FIFO 인터럽트의 사용 여부를 설정한다. 1이면 인터럽트 허용.
• TXFFIL4~0 : 송신 FIFO에 몇 바이트가 차면 인터럽트를 발생시킬 것인지를 설정하는 레지스터이다. TXFFIL과 TXFFST의 값이 일치할 때, 인터럽트가 발생한다.

 

 

 

📌 Step .10 SCIFFRX : 모든 비트 내용은 아래와 같다.

 

• RXFFOVF : 수신 FIFO에 16바이트가 모두 차고 1바이트가 더 전송되어 오버플로우가 일어났을 때, 1로 셋 된다.
• RXFFOVR CLR : 1이면, RXFFOVF 비트를 클리어 시킨다.
• RXFIFO Reset : 1일 때, 수신 FIFO포인터를 초기화 하고, 그 상태를 유지한다. 1일 때, 다시 활성화 된다.
• RXFIFST4~0 : 수신 FIFO에 데이터가 몇 BYTE 들어와 있는지를 표시해 준다.
• RXFFINT Flag : 수신 FIFO 인터럽트 상태를 나타내는 플래그 비트이다. 1이면 인터럽트가 요청된 것이다.
• RXFFINT CLR : 1을 쓰면, RXFFINT Flag를 클리어 한다.
• RXFFIENA : 수신 FIFO 인터럽트의 사용 여부를 설정한다. 1이면 인터럽트 허용.
• RXFFIL4~RXFFIL0 : 수신 FIFO에 몇 바이트가 차면 인터럽트를 발생시킬 것인지를 설정하는 레지스터이다. RXFFIL 과 RXFFST의 값이 일치할 때, 인터럽트가 발생한다.

 

 

 

📌 Step .11 SCIFFCT : 모든 비트 내용은 아래와 같다.

ABD , ABD CLR, CDC : 이 세 개의 비트는 Auto-baud detect 기능을 사용하기 위한 설정으로써, 자동으로 외부에서 들어오는 데이터의 전송속도를 측정하는 기능이다. 이 기능을 사용하는 방법은 다음과 같다. 

 

1. SCIFFCT의 CDC비트를 1로 하고, ABD비트를 0으로(ADBCLR 비트에 1을 쓴다.) 하면, autobaud-detect 모드로 돌입한다.
2. 보레이트 레지스터를 1이나 0으로 함으로써 보레이트를 500Kbps로 세팅한다.
3. RX핀으로 문자 'A'나 'a' 가 수신되게끔 한다. 그러면 내부적으로, 수신되는 데이터의 보레이트를 계산하게 된다. 그리고 ABD 비트가 1로 바뀐다.
4. 자동으로 보레이트 레지스터가 감지된 속도로 셋팅되고 또한 CPU에 수신 완료 인터럽트를 요청하게 된다.
5. 인터럽트에서는 SCIFFCT 레지스터의 ABD CLR 비트를 1로 써줌으로써, ABD비트를 0으로 클리어 해주고, CDC비트도 0으로 클리어 해주어야 한다. 마지막으로 수신 된 'A'또는 'a'문자를 읽어 온다. FFTXDLY7~0 : TX FIFO모드에서 TXSHF 레지스터와 FIFOTXBUF레지스터 사이에 데이터가 복사되는 주기(딜레이)를 결정한다. TX FIFO모드에서 사용자가 SCITXBUF레지스터에 데이터를 집어 넣으면 그 데이터는 곧바로 FIFOTXBUF에 복사되고, 또 곧바로 TXSHF레지스터에 복사되는데 여기에서 FIFOTXBUF에서 TXSHF로 복사되는 주기(딜레이)를 결정하게 된다. 그 딜레이 시간을 계산 하는 방법은 다음과 같다.

 

 

 

📌 Step .12 SCRI : SCI통신 중에 에뮬레이터에 의해 브레이크가 걸렸을 경우, 어떻게 동작할 것인가를 결정한다.

 

• 00 : 곧 바로 멈춘다.
• 10 : 현재의 TX또는 RX동작이 끝난 후에 멈춘다.
• X1 : 브레이크와 상관없이 계속 동작한다.

 

 

결과