DSP與PC間的數(shù)據(jù)通訊

關(guān)鍵詞：DSP；串口通信接口；PC機(jī)；TMS320C24X

１　引言

ＴＭＳ３２０Ｃ２４ｘ是美國ＴＩ（德州儀器）公司專為電機(jī)控制（ＤＭＣ）應(yīng)用而推出的一種低價格、高性能１６位定點運(yùn)算ＤＳＰ。該器件將高性能的ＤＳＰ內(nèi)核和豐富的微控制器外設(shè)功能集于一身，從而為控制系統(tǒng)應(yīng)用提供了一種理想的解決方案。ＴＭＳ３２０Ｃ２４ｘ的串行通信接口（ＳＣＩ）支持ＣＰＵ與其它采用標(biāo)準(zhǔn)ＮＲＺ（不歸零）格式的異步外設(shè)間的數(shù)字通信。異步模式使用兩條線來與諸如采用ＲＳ－２３２－Ｃ格式的終端和打印機(jī)等眾多標(biāo)準(zhǔn)器件進(jìn)行連接，因此，利用ＤＳＰ中的ＳＣＩ模塊來與微機(jī)間的指令和數(shù)據(jù)傳遞便可實現(xiàn)微機(jī)對生產(chǎn)現(xiàn)場的檢測和控制。

ＶＢ６．０是運(yùn)行于Ｗｉｎｄｏｗｓ上的交互式可視化集成開發(fā)環(huán)境，利用其強(qiáng)大的通訊控件（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｍｍ ＡｃｔｉｖｅＸ Ｃｏｎｔｒｏｌ６．０）可方便地實現(xiàn)ＰＣ機(jī)與ＤＳＰ間的通信。

２　ＤＳＰ部分

該ＤＳＰ控制器的串行通訊接口由發(fā)送和接收兩大部分組成，其與串行通訊相關(guān)的引腳如下：

ＳＣＩＲＸＤ：串行通訊接收引腳，也可用作普通Ｉ／Ｏ端口。

ＳＣＩＴＸＤ：串行通訊發(fā)送端，也可用作普通Ｉ／Ｏ。

該ＤＳＰ的系統(tǒng)時鐘由ＳＹＳＣＬＫ設(shè)定，其中ＳＹＳＣＬＫ為ＣＰＵＣＬＫ／２?ＣＰＵＣＬＫ為２０ＭＨｚ。

通過ＴＭＳ３２０Ｃ２４ｘ中的一個１６位波特率選擇器可獲得超過６５０００種不同的可編程波特率。波特率的設(shè)置與ＳＣＩＨＢＡＵＤ和ＳＣＩＬＢＡＵＤ有關(guān)，其具體算式如下：

ＢＲＲ＝ＳＹＳＣＬＫ／（ＳＣＩ異步波特率８）－１，

其中ＳＹＳＣＬＫ為１０ＭＨｚ。本軟件采用９６００的波特率。可編程數(shù)據(jù)字長從１位到８位，并可由ＳＣＩＣＣＲ控制寄存器來編程數(shù)據(jù)格式。本軟件采用８位數(shù)據(jù)字長。ＰＣ與ＤＳＰ的通訊采用中斷方式，可避免ＤＳＰ的ＣＰＵ反復(fù)查詢接收與發(fā)送緩沖區(qū)滿標(biāo)志，從而提高設(shè)備利用率，保證其具有足夠的實時性。相應(yīng)的中斷設(shè)置可由ＳＣＩＣＴＬ２來完成。

串行通訊接口數(shù)據(jù)無論是接收還是發(fā)送，都采用ＮＲＺ（不歸零）格式。本軟件采用８位數(shù)據(jù)為一幀（一個接收和發(fā)送的單位）的格式。

在串行口初始化完成后，只需對數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器ＳＣＩＴＸＢＵＦ和數(shù)據(jù)接收緩沖器ＳＣＩＲＸＢＵＦ進(jìn)行操作即可。如果要發(fā)送數(shù)據(jù)，無論何時，只要把數(shù)據(jù)寫入到ＳＣＩＴＸＢＵＦ就會產(chǎn)生發(fā)送中斷。而加入起始位、停止位、校檢位數(shù)據(jù)以及在波特率規(guī)定的節(jié)拍下移位到發(fā)送引腳ＳＣＩＴＸＤ／ＩＯ等工作則可由串行通訊ＳＣＩ模塊本身來完成。如果要接收數(shù)據(jù)，只要ＤＳＰ接收到完整的幀就會產(chǎn)生中斷，然后只要在中斷程序中把ＳＣＩＲＸＢＵＦ的內(nèi)容讀出即可，因為對于引腳ＳＣＩＲＸＤ／ＩＯ移位來的信息，串行通訊ＳＣＩ模塊本身即可自動去掉起始位、停止位和校檢位，然后將數(shù)據(jù)放到ＳＣＩＲＸＢＵＦ中。

對于單機(jī)通信，可不使用ＳＬＥＥＰ設(shè)置，而使用空閑線多處理機(jī)模式，并采用中斷方式在主程序中完成初始化。同時可設(shè)置一個變量用于辨別是否給ＰＣ機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)。

接下來應(yīng)考慮中斷接收子程序里從ＰＣ機(jī)送來的信號（ＰＣ機(jī)要先將ＤＳＰ中需要的電機(jī)參數(shù)轉(zhuǎn)換成定點數(shù)１．１５、４．１２、８．８、１０．４等格式）。在發(fā)送子程序里，應(yīng)由ＤＳＰ將得到的數(shù)據(jù)回送給ＰＣ機(jī)并由ＰＣ機(jī)將定點數(shù)轉(zhuǎn)換成電機(jī)參數(shù)并顯示。當(dāng)然，ＤＳＰ也可以將內(nèi)部某指定地址開始的數(shù)據(jù)傳給ＰＣ機(jī)，然后由ＰＣ機(jī)按給定格式轉(zhuǎn)換并處理。ＤＳＰ程序流程圖如圖１所示。

有關(guān)ＳＣＩ初始化的部分程序如下：

．ｂｓｓ ＳＥＮＤ,１ ；向微機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的標(biāo)志

ＬＤＰ ＃００Ｅ０ｈ

ＳＰＬＫ ＃００１７ｈ?ＳＣＩＣＣＲ ；ＳＣＩ復(fù)位，傳輸數(shù)據(jù)長度８位

ＳＰＬＫ ＃００１３ｈ?ＳＣＩＣＴＬ１ ；串行輸入、輸出使能

ＳＰＬＫ ＃０００３ｈ?ＳＣＩＣＴＬ２ ；串行輸入、輸出中斷使能

ＳＰＬＫ ＃００００ｈ?ＳＣＩＨＢＡＵＤ

ＳＰＬＫ ＃００８２ｈ?ＳＣＩＬＢＡＵＤ；波特率９６００

ＳＰＬＫ ＃００２２ｈ?ＳＣＩＰＣ２ ；定義引腳ＳＣＩＴＸＤ和ＳＣＩＲＸＤ為功能引腳

ＳＰＬＫ ＃００３３ｈ?ＳＣＩＣＴＬ１； 串行輸入、輸出工作

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３ ＶＢ部分

利用ＶＢ６．０專業(yè)版提供的功能強(qiáng)大的Ａｃｔｉｖｅ Ｘ控件ＭＳＣＯＭＭ可實現(xiàn)微機(jī)與ＤＳＰ的通信，實際上，在ＶＢ中，串行通訊端口所傳送的數(shù)據(jù)使用的是ＢＹＴＥ字節(jié)型數(shù)組變量，可將裝載數(shù)據(jù)的數(shù)組轉(zhuǎn)換為Ｖａｒｉａｎｔ型進(jìn)行傳輸。同理?接收數(shù)據(jù)時要將數(shù)據(jù)賦給Ｖａｒｉａｎｔ型變量再進(jìn)行處理。ＢＹＴＥ型表示數(shù)據(jù)類型為整型?范圍為：０～２５５。Ｖａｒｉａｎｔ型是變體變量，可以是任意數(shù)據(jù)類型。同時需設(shè)置一個變量（標(biāo)志變量）以用于辨別是否要求ＤＳＰ發(fā)送數(shù)據(jù)給ＰＣ。

圖3

由于本軟件所用的ＤＳＰ為定點格式，字長為１６位，因此，本系統(tǒng)不能直接表示浮點數(shù)。而應(yīng)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。

限于篇幅,具體轉(zhuǎn)換模塊可參見程序中Ｆｕｎ８．ｂａｓ．ＶＢ部分，程序流程圖如圖２所示，人機(jī)界面如圖３所示。操作時，單擊‘發(fā)送’按鈕可向ＤＳＰ發(fā)送數(shù)據(jù)，單擊“驗證”按鈕則可接收ＤＳＰ發(fā)送來的數(shù)據(jù)。

４　結(jié)論

利用ＤＳＰ的串行通信接口?ＳＣＩ?和功能強(qiáng)大的面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具ＶＢ６．０專業(yè)版?可以方便地實現(xiàn)ＤＳＰ與ＰＣ機(jī)間的單機(jī)或多機(jī)串行通信。本文所涉及的軟件已在ＰＣ機(jī)和ＴＭＳ３２０Ｆ２４０評估板上調(diào)試通過。