【TMS320F28335串行通信深度解析】：通讯协议实现的全面指南

参考资源链接：[TMS320F28335中文数据手册：DSP开发速查](https://wenku.csdn.net/doc/6401ac00cce7214c316ea451?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. TMS320F28335概述与架构

TMS320F28335是德州仪器（Texas Instruments）生产的一款高效32位定点数字信号处理器（DSP），以其出色的控制性能和灵活的通信能力广泛应用于电机控制、工业自动化等领域。本章将为您详细概述TMS320F28335的架构特点，为理解其在各种应用中的核心作用提供基础。

## 1.1 主要特性

TMS320F28335集成了多个高性能模块，包括高性能的32位CPU核心，可提供高达150 MHz的时钟频率。它具有高达18K的RAM存储和256K的Flash存储空间，支持高速缓存，从而保证了程序的快速执行。同时，它还支持丰富的外设接口，如模数转换器（ADC）、PWM输出等。

## 1.2 架构介绍

在架构上，TMS320F28335采用了哈佛结构，拥有专门的程序存储器和数据存储器，这为同时执行数据处理和指令读取提供了可能。DSP核心包含了一个高性能的算术逻辑单元（ALU），以及两个数据和程序存储器接口，使得数据访问速度显著提升。

## 1.3 应用场景

TMS320F28335的应用场景非常广泛，包括但不限于电机和电源控制、可再生能源发电系统、工业自动化等。其高速的处理能力和丰富的外设接口，使其在实时系统中表现卓越，适合于需要精确时序和快速响应的复杂控制任务。

通过本章的介绍，您将对TMS320F28335有一个全面的认识，为深入学习其串行通信能力打下坚实的基础。

# 2. TMS320F28335的串行通信基础

## 2.1 TMS320F28335的串行通信接口(SPI)
### 2.1.1 SPI的硬件连接和初始化
串行外设接口（SPI）是一种高速同步通信协议，TMS320F28335作为一款高性能数字信号控制器，拥有多个SPI模块，支持全双工通信。SPI接口包括四个主要信号线：SCLK（串行时钟线）、MISO（主设备输入/从设备输出线）、MOSI（主设备输出/从设备输入线）和CS（片选信号线）。在进行SPI通信之前，硬件连接是基础和关键，接下来是初始化过程。

硬件连接时，首先将主设备与从设备的SCLK、MISO、MOSI以及CS线正确对应连接。例如，在主设备上，一个MOSI连接从设备的MOSI，SCLK连接SCLK，依此类推。如果存在多个从设备，每个从设备都需要一个独立的CS信号。

初始化SPI模块包含设置时钟极性和相位，确定数据传输的速率和格式等。在TMS320F28335上，通常需要通过设置SPI控制寄存器（例如，SPICTL）来完成这些操作。下面是一个初始化SPI模块的示例代码：

#include "DSP28x_Project.h"  // Device Headerfile and Examples Include File

void InitSpi(void){
    // Step 1: Initialize GPIO pins
    // SPI-A GPIOs are already setup as part of InitSysCtrl();
    // Step 2: Initialize SPI-A module
    SpiaRegs.SPICTL.bit.SPITUREnable = 1;
    SpiaRegs.SPICTL.bit.CLK_PHASE = 1; // Sample data on falling edge, shift data on rising edge
    SpiaRegs.SPICTL.bit.CLK_POLARITY = 1; // Idle low
    SpiaRegs.SPICTL.bit.LOADSPI = 1; // Initiate SPISIMO shift register load
    SpiaRegs.SPIBRR = 0x0063; // Set Baud Rate
    SpiaRegs.SPICTL.bit.SPI_ENABLE = 1; // Enable SPI operation
}

初始化代码中，`CLK_PHASE` 和 `CLK_POLARITY` 分别配置了时钟相位和极性。`Baud Rate`（波特率）通过 `SPIBRR` 寄存器设置，其值影响数据传输速率。此外，需要确保时钟频率、极性和相位匹配从设备的参数，以确保数据准确传输。

### 2.1.2 SPI数据传输原理和模式
SPI通信的数据传输是通过主设备和从设备之间的同步时钟信号进行的。在主设备中，当一个字节的数据写入到发送缓冲区（例如，`SpiaRegs.SPIRXBUF`），同时片选信号被激活（CS为低电平），SCLK时钟信号开始产生。在SCLK信号的每个上升沿或下降沿（根据设置的极性），数据被串行地发送至从设备，并由从设备串行接收。

SPI支持四种数据传输模式，分别是：

- 模式0：CPOL=0, CPHA=0
- 模式1：CPOL=0, CPHA=1
- 模式2：CPOL=1, CPHA=0
- 模式3：CPOL=1, CPHA=1

其中，CPOL定义了时钟的空闲状态，而CPHA定义了时钟的采样边沿。

SPI的数据传输模式需由主设备和从设备共同决定，以保证双方在相同的时钟模式下进行数据交换。

## 2.2 TMS320F28335的串行通信接口(SCI)
### 2.2.1 SCI的通信协议和配置
串行通信接口（SCI）为TMS320F28335提供了一个全双工的通用异步收发传输器（UART）功能。SCI支持标准的UART通信协议，可以用于与其他设备进行点对点通信。

SCI的配置包括设置波特率、数据位、停止位和奇偶校验位。在初始化SCI模块时，首先需要配置对应的GPIO引脚为SCIA或SCIB的TX和RX功能。然后设置SCICR1、SCICR2和SCIHBAUD等寄存器以定义通信协议。

例如，以下代码展示了如何配置SCI-A模块为9600波特率、8数据位、1停止位、无奇偶校验位的情况：

void InitSciA(void){
    // Step 1: Initialize GPIO pins
    EALLOW;
    GpioCtrlRegs.GPAMUX2.bit.GPIO26 = 1; // Assign GPIO26 to SCIA (TX)
    GpioCtrlRegs.GPAMUX2.bit.GPIO27 = 1; // Assign GPIO27 to SCIA (RX)
    EDIS;

    // Step 2: Initialize SCI-A module
    SciaRegs.SCICCR.all = 0x0007; // 1 stop bit, 8-bit character, LSB first
    SciaRegs.SCICTL1.all = 0x0003; // Enable TX, RX, internal SCICLK, Disable RX ERR, SLEEP, TXWAKE
    SciaRegs.SCICTL2.all = 0x0003; // Enable TX, RX interrupts
    SciaRegs.SCIHBAUD = 0x0017; // Set baud rate to 9600
    SciaRegs.SCILBAUD = 0x0017;
    SciaRegs.SCICTL1.all |= 0x0020; // Enable SCIA TX, RX
}

通过修改SCICCR寄存器，可以设置SCI数据格式。SCICTL1寄存器用于启用或禁用SCI模块的特定功能，而SCIHBAUD和SCILBAUD寄存器用于设置波特率。

### 2.2.2 SCI的错误检测和处理
SCI提供了多种错误检测机制，包括奇偶校验错误、帧错误以及溢出错误。在设计串行通信应用时，错误处理是提高通信可靠性的关键部分。TMS320F28335的SCI模块可以自动检测这些错误，并通过相应的状态寄存器（如SCISR1）来报告。

例如，检测奇偶校验错误的代码段可以是：

// Check fo