一、SENT协议与TC33x/TC32x芯片概述

SENT（Single Edge Nibble Transmission）协议是一种单边沿半双工串行通信协议，广泛应用于汽车电子领域，用于传感器与ECU（电子控制单元）之间的数据传输。其核心优势在于通过单根信号线实现多参数传输，且具备高抗干扰能力和低电磁辐射特性。TC33x/TC32x系列芯片作为英飞凌AURIX™家族的成员，集成了硬件SENT接口模块，支持高速、低延迟的数据收发，尤其适用于发动机控制、车身电子等对实时性要求严苛的场景。

1.1 SENT协议核心机制

SENT协议采用脉冲宽度调制（PWM）编码，每个数据帧由同步脉冲、状态/通信脉冲、数据脉冲和暂停脉冲组成。数据通过脉冲宽度变化传递4位（Nibble）信息，每个Nibble对应一个固定的时间窗口（T_NIBBLE），典型值为56μs。同步脉冲用于时钟恢复，状态脉冲携带错误标志或通信请求，数据脉冲则传输传感器测量值（如温度、压力等）。

1.2 TC33x/TC32x的SENT模块特性

• 硬件加速：集成专用SENT解码器，支持自动同步检测、数据校验和错误处理。
• 多通道支持：单芯片可配置多个独立SENT通道，满足多传感器并行采集需求。
• 灵活时序：支持可编程的T_NIBBLE和暂停脉冲长度，适配不同供应商的传感器时序。
• 中断与DMA：提供中断触发机制和DMA传输支持，减少CPU负载。

二、硬件连接与电气特性

2.1 物理层连接

SENT接口采用单线连接，传感器输出端（TX）接至芯片的SENT输入引脚（如P02.0），芯片输出端（若需反向通信）接至传感器输入引脚。需注意：

• 上拉电阻：SENT总线需外接10kΩ上拉电阻至VCC（通常3.3V或5V），确保空闲状态为高电平。
• ESD保护：在总线两端添加TVS二极管，防止静电损坏。
• 布线规范：总线长度建议不超过2m，避免长距离传输导致的信号衰减。

2.2 电气参数配置

在芯片配置中，需设置以下参数：

• 输入阈值：通过SENT_INPTH寄存器调整输入高电平/低电平阈值（典型值V_IH=0.7VCC，V_IL=0.3VCC）。
• 滤波器：启用硬件去抖动滤波器（SENT_FILT寄存器），抑制毛刺干扰。

三、寄存器配置详解

TC33x/TC32x的SENT模块通过一组32位寄存器控制，核心寄存器包括：

3.1 全局控制寄存器（SENT_CLC）

// 示例：启用SENT模块并设置时钟分频
SENT_CLC->DISS = 0;       // 0=启用模块
SENT_CLC->EDIS = 0;       // 0=允许外设时钟
SENT_CLC->DIV  = 0x3;     // 时钟分频系数（根据系统时钟调整）

• DISS：模块禁用位（1=禁用，0=启用）。
• EDIS：外设时钟控制位。
• DIV：时钟分频系数，需根据系统主频（如200MHz）和SENT所需速率（如12.5kbps）计算。

3.2 通道控制寄存器（SENT_CHCTR）

每个SENT通道需独立配置：

// 示例：配置通道0
SENT_CHCTR0->TDEN  = 1;    // 1=启用发送（若需反向通信）
SENT_CHCTR0->RDEN  = 1;    // 1=启用接收
SENT_CHCTR0->TNIE  = 1;    // 1=启用传输Nibble中断
SENT_CHCTR0->RNIE  = 1;    // 1=启用接收Nibble中断
SENT_CHCTR0->TNPOL = 0;    // 0=同步脉冲低电平有效
SENT_CHCTR0->RNPOL = 0;    // 0=接收同步脉冲低电平有效

• TDEN/RDEN：发送/接收使能。
• TNIE/RNIE：传输/接收中断使能。
• TNPOL/RNPOL：同步脉冲极性（需与传感器匹配）。

3.3 时序配置寄存器（SENT_TCTR）

// 示例：设置T_NIBBLE=56μs，暂停脉冲最小长度=10μs
SENT_TCTR0->TNIB = 560;   // T_NIBBLE单位：0.1μs（560=56μs）
SENT_TCTR0->TPAUSEMIN = 100; // 暂停脉冲最小长度单位：0.1μs

• TNIB：每个Nibble的时间窗口，需与传感器规格一致。
• TPAUSEMIN：暂停脉冲最小长度，用于检测帧结束。

四、中断与DMA配置

4.1 中断服务例程（ISR）

当SENT模块接收到完整帧或发生错误时，会触发中断。示例ISR如下：

void SENT0_IRQHandler(void) {
    if (SENT_STAT0->RNF) {       // 接收Nibble标志
        uint32_t data = SENT_RDATA0; // 读取数据
        // 处理数据...
        SENT_STAT0->RNFCLR = 1;  // 清除标志
    }
    if (SENT_STAT0->ERR) {       // 错误标志
        uint32_t err_type = SENT_ERR0; // 读取错误类型
        // 错误处理...
        SENT_STAT0->ERRCLR = 1;  // 清除错误
    }
}

4.2 DMA传输配置

对于高速数据采集，建议使用DMA自动传输接收数据至内存：

// 示例：配置DMA通道0绑定SENT接收
DMA_CH0->CTRL = 0x10000000; // 启用通道，源地址=SENT_RDATA0
DMA_CH0->SRCADDR = (uint32_t)&SENT_RDATA0;
DMA_CH0->DSTADDR = (uint32_t)buffer; // 目标缓冲区
DMA_CH0->ADCTR = 0x4;       // 传输4字节（1帧=2Nibble=1字节）
DMA_CH0->CHCFGR = 0x2;      // 模式：单次传输

五、调试与常见问题

5.1 调试工具

• 逻辑分析仪：捕获SENT总线信号，验证时序是否符合协议。
• 芯片调试器：通过JTAG/SWD读取SENT状态寄存器（SENT_STATx），检查错误标志。

5.2 常见问题及解决

1. 同步失败：

   • 检查SENT_STATx->SYNCERR标志，确认同步脉冲极性（TNPOL/RNPOL）与传感器匹配。
   • 调整TNIB值，确保与传感器T_NIBBLE一致。

2. 数据错误：

   • 检查SENT_ERRx->CRCERR标志，确认传感器是否支持CRC校验。
   • 启用硬件CRC校验（SENT_CHCTR->CRCEN=1）。

3. 中断丢失：

   • 确认中断优先级设置，避免与其他高优先级中断冲突。
   • 检查中断标志是否及时清除。

六、优化建议

1. 时序校准：在高温/低温环境下重新校准TNIB，补偿晶振频率漂移。
2. 低功耗设计：在空闲时禁用未使用的SENT通道（SENT_CHCTR->RDEN=0），降低功耗。
3. 安全机制：启用看门狗定时器，监测SENT通信超时。

通过以上配置，TC33x/TC32x芯片可稳定实现SENT协议通信，满足汽车电子对可靠性、实时性的严苛要求。实际开发中，建议结合传感器数据手册进行参数微调，并通过硬件在环（HIL）测试验证系统鲁棒性。