前言

串口通信(Serial Communication)是指外设和计算机间通过数据信号线、地线等按位进行传输数据的一种通信方式，串口通信的接口标准有很多，有 RS-232C、RS-232、RS-422A、RS-485 等。常用的就是 RS-232 和 RS-485。

本文第一部分以RS232C作理论的简要介绍

第二部分和第三部分，用DSP28335实现RS232串行通讯并验证。

文末有完整代码压缩包链接，有需要自取。

一、理论部分

基本概念

串行通信接口（SCI，Serial Communication Interface）是一个双线异步串行端口，通常称为UART。接收和发送有各自独立的信号线（TXD和RXD），但不是同一个时钟。SCI模块支持CPU和使用标准非归零（NRZ）格式的其他异步外围设备之间的数字通信。SCI接收器和发射器各有一个16级深度FIFO，用于减少服务开销，并且各有各自独立的启用位和中断位。二者可以独立操作用于半双工通信，或同时用于全双工通信。

数据格式通常采用NRZ：标准不归零传号/空号数据格式。不归零的含义是：用正、负电平表示二进制，不适用零电平。传号和空号分别表示1和0。
比特率可通过16位波特选择寄存器编程为不同速度。
F28335有三个SCI接口。
具有通信速率自动检测和FIFO缓冲功能。

SCI数据格式

SCI数据的接收和发送都是以下格式：

1个起始位 One start bit
1~8个数据位 One to eight data bits
1个校验位（可选）An even/odd parity bit (optional)
1至2个停止位。 One or two stop bits

用于区分地址和数据的额外位（仅限地址位模式）An extra bit to distinguish addresses from data (address-bit mode only)。

数据的基本单位称为字符，长度为1至8位。数据的每个字符都包含一个起始位、一个或两个停止位以及可选的奇偶校验位和地址位格式化。带有格式信息的数据字符称为帧，下图为从数据手册截图。

奇校验：若字符数据位1的数目是偶数，校验位应为1，如果1的数目是奇数，校验位应为0
偶校验：若字符数据位1的数目是偶数，校验位应为0，如果1的数目是奇数，校验位应为1

管脚定义

RS-232C 是 EIA（美国电子工业协会）1969 年修订RS-232C 标准。RS-232C定义了数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间的物理接口标准。

RS-232C 常用接口是 9 针的连接器接口，简称DB9。现使用的多数都是 DB9 接口。如下图

RS232C接口定义如下表，我们通常并不会每根管脚都使用到，一般只用到TXD、RXD和SGND三个管脚，也就是2、3和5号管脚。其他管脚为数据流量控制等功能所使用。

逻辑电平规定

RS-232C 对逻辑电平也做了规定：

在 TXD 和 RXD 数据线上

逻辑 1 为-3~-15V 的电压
逻辑 0 为 3~15V 的电压

由此可见，RS-232C 是用正负电压来表示逻辑状态，与晶体管-晶体管逻辑集成电路（TTL）以高低电平表示逻辑状态的规定正好相反。而我们dsp使用的是 TTL 电平，所以要实现dsp与计算机的串口通信，需要进行TTL与 RS-232C 电平转换，使用的电平转换芯片是 SP3232。3代表3.3V.

另外，笔记本上没有RS232接口，故完成dsp和PC上位机的通讯还需要一根RS232转USB线。

波特率

波特率baud：单位时间传输的位数

波特率计算公式：

BRR为16位波特值

SCI Asynchronous Baud为SCI异步通讯波特率

请注意，上述公式仅适用于以下情况：1≤ BRR≤ 65535.

二、F28335配置RS232串口通讯

DSP28335SCI控制框图

tip:参照控制框图查看寄存器的配置会易于理解。

寄存器配置

1、发送器TX及相关寄存器

SCITXBUF：发送数据缓冲器，存放要发送的数据（由CPU装载）

TXSHF：发送移位寄存器，从SCITXBUF接收要发送的数据，当TXENA使能时（即SCICTL1.1位使能），将数据一位一位地移位到SCITXD引脚上，每次移1位数据。

2、接收器RX及相关寄存器

SCIRXBUF：接收数据缓冲器，接收CPU要读取的数据

RXSHF：接收移位寄存器，从SCIRXD引脚一位一位接收数据

来自远程处理器的数据加载到寄存器RXSHF中，若RXENA闭合（即SCICTL1.0位使能），则一位一位送入寄存器SCIRXBUF和SCIRXEMU，我们读取SCIRXBUF就可以获取数据。

对应代码

 SciaRegs.SCICTL1.all =0x0003;  //SCI控制寄存器1， 发送和接收使能，其他功能不启用

3、可编程波特率产生器

/*SCI波特率设置*/scibaud=37500000/(8*baud)-1;scihbaud=scibaud>>8;scilbaud=scibaud&0xff;

baud为波特率，将变量scibaud赋给Ti提供的波特值寄存器

 SciaRegs.SCIHBAUD    =scihbaud;  // 9600 baud @LSPCLK = 37.5MHz.SciaRegs.SCILBAUD    =scilbaud;

4、数据存储映射的控制和状态寄存器

控制寄存器：可以设置数据格式、通信速率

状态寄存器：可以查看发送和接收的状态

SciaRegs.SCICCR.all =0x0007;   //SCI通信控制寄存器， 1个停止位，8个数据位，没有奇偶校验功能，空闲线协议，屏蔽自测模式

具体配置看数据手册即可。

5、两个外部引脚

SCITXD位SCI数据发送引脚；SCIRXD为SCI数据接收引脚。两个引脚为多路复用引脚。直接调用TI提供的初始化函数InitSciaGpio()。

InitSciaGpio()函数介绍如下：

完整配置代码见第三部分

三、验证

验证思路

上位机和dsp通讯，上位机向dsp发送字符，dsp接收上位机发送的字符并原封不动返回给上位机，上位机打印dsp发送的数据。

试验环境

上位机×1
DSP开发板（TMS320F28335PGFA）×1
配套仿真器×1
RS232转USB接口×1
软件：串口调试助手×1

关键程序

寄存器配置

#include "uart.h"void UARTa_Init(Uint32 baud)
{unsigned char scihbaud=0;unsigned char scilbaud=0;Uint16 scibaud=0;/*SCI波特率设置*/scibaud=37500000/(8*baud)-1;scihbaud=scibaud>>8;scilbaud=scibaud&0xff;EALLOW;SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.SCIAENCLK = 1;   // 打开SCI-A时钟EDIS;InitSciaGpio();/*SCI相关工作模式设置*///Initalize the SCI FIFOSciaRegs.SCIFFTX.all=0xE040;//SCI发送FIFO寄存器SciaRegs.SCIFFRX.all=0x204f;//SCI接收FIFO寄存器SciaRegs.SCIFFCT.all=0x0;//SCI FIFO控制寄存器// Note: Clocks were turned on to the SCIA peripheral// in the InitSysCtrl() functionSciaRegs.SCICCR.all =0x0007;   //SCI通信控制寄存器， 1个停止位，8个数据位，没有奇偶校验功能，空闲线协议，屏蔽自测模式SciaRegs.SCICTL1.all =0x0003;  //SCI控制寄存器1， 发送和接收使能，其他功能不启用// Disable RX ERR, SLEEP, TXWAKESciaRegs.SCICTL2.all =0x0003; //SCI控制寄存器2，使能发送和接收中断SciaRegs.SCIHBAUD    =scihbaud;  // 9600 baud @LSPCLK = 37.5MHz.SciaRegs.SCILBAUD    =scilbaud;
//  SciaRegs.SCICCR.bit.LOOPBKENA =1; // Enable loop backSciaRegs.SCICTL1.all =0x0023;     // Relinquish SCI from Reset，取消软件复位SW RESET}/*编写发送函数*/
// Transmit a character from the SCI'
void UARTa_SendByte(int a)
{while (SciaRegs.SCIFFTX.bit.TXFFST != 0);//当发送FIFO有数据，还未发送完，则等待。直到FIFO没有数据，即发送完毕，再执行下面语句。SciaRegs.SCITXBUF=a;//当发送FIFO发送完毕，给SCITXBUF写入要发送的数据
}void UARTa_SendString(char * msg)
{int i=0;while(msg[i] != '\0'){UARTa_SendByte(msg[i]);i++;}
}

主函数

void main()
{char *msg;Uint16 ReceivedChar=0;InitSysCtrl();InitPieCtrl();IER = 0x0000;IFR = 0x0000;InitPieVectTable();LED_Init();TIM0_Init(150,200000);//200msUARTa_Init(4800);//通信双方的波特率要尽可能一致。msg = "Hello World!\r\n";UARTa_SendString(msg);msg = "请输入字符，dsp将会返回您输入的字符并在窗口显示!\r\n";UARTa_SendString(msg);while(1){msg = "\r\n输入字符: ";UARTa_SendString(msg);// Wait for inc characterwhile(SciaRegs.SCIFFRX.bit.RXFFST !=1);// 接收x个字符之后，执行读取操作，这里的x为1// Get characterReceivedChar = SciaRegs.SCIRXBUF.all;// Echo character backmsg = "  Dsp接收到您发送的字符: ";UARTa_SendString(msg);//发送提示语UARTa_SendByte(ReceivedChar);//将从上位机接收到的字符，原封不动发送回上位机DELAY_US(1000);}
}

试验结果

使用仿真器将开发板和电脑连接，并且使用USB 转232串口线将开发板串口与电脑连接，烧录程序，点击仿真调试，打开串口调试助手。

这里数据格式配置为8个数据位，1个停止位，无奇偶校验位。波特率设置为4800。

在上位机输入“无咎”20220906，可以看到dsp接收到上位机发送过来的数据，并将数据返回给上位机打印出来。

至此，验证成功。

希望对大家有所帮助。

完整的代码及工程文件，有需要自取：https://download.csdn.net/download/Jaspercai/86510488

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前言

一、理论部分

基本概念

SCI数据格式

管脚定义

逻辑电平规定

波特率

二、F28335配置RS232串口通讯

DSP28335SCI控制框图

寄存器配置

三、验证

验证思路

试验环境

关键程序

试验结果

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