TMS320LF2407 DSP控制器的串行通信設(shè)計

一 引言 TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內(nèi)嵌的異步串行口(SCI)支持CPU與其它使用標準格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通訊，通過RS- 232接口可以方便地進行DSP之間或與PC機之間的異步通信。而串行外設(shè)接口(SPI)是一個高速同步串行輸入/輸出(I/O)端口，常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器間的通訊。本設(shè)計正是通過TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進行兩臺DSP的數(shù)據(jù)傳輸通信。同時還利用了 DSP2407的SPI模塊和I/O口作了顯示以及鍵盤擴展電路，以便能實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的收發(fā)。此實例電路結(jié)構(gòu)簡單易懂，非常適合剛接觸DSP的初學者使用，具有很好的參考價值。 二 硬件原理設(shè)計 此設(shè)計主要包含兩大模塊：一是DSP之間的串行通訊模塊：二是DSP與顯示器及鍵盤的串行顯示接口模塊。以下分別詳細介紹每一模塊的硬件原理及軟件設(shè)計。 2.1 SPI外設(shè)顯示接口模塊：SPI是一個高速同步串行輸入/輸出端口，它允許一個具有可編程串行外設(shè)接口長度(1到16位)的串行位流，以可編程的位傳送速率從設(shè)備移入或移出。本設(shè)計利用SPI口外接4片74LS164作為4位LED顯示器的靜態(tài)顯示接口，把LF2407的SPISIMO引腳作為數(shù)據(jù)輸出線，SPICLK引腳作為移位時鐘脈沖。74LS164為TTL單向8位移位寄存器，可實現(xiàn)串行輸入，并行輸出。其中A,B(第1、2腳)為串行數(shù)據(jù)輸入端，兩個引腳按邏輯與運算規(guī)律輸入信號，用同一個輸入信號時可并接。CLK(第8腳)為時鐘輸入端，可連接到串行口的SPICLK端。

2.2 串行通訊接口(SCI)模塊： SCI模塊的接收器和發(fā)送器是雙緩沖的，每一個都有它單獨的使能和中斷標志位。兩者可以單獨工作，或者在全雙工方式下同時工作。SCI使用奇偶校驗，超時，幀出錯監(jiān)測確保數(shù)據(jù)的準確傳輸。SCI 的兩個外部引腳SCITXD(數(shù)據(jù)發(fā)送端)和 SCIRXD(數(shù)據(jù)接收端)在不用來通訊時可作普通的I/O。SCI有一個16位的波特率選擇寄存器，在40M的晶振下，可以設(shè)定從 76bps～1875Kbps不同的波特率。圖2是TMS320LF2407的串行通訊接口電路。該電路采用了符合RS-232標準的驅(qū)動芯片 MAX232進行串行通訊。MAX232芯片功耗低，集成度高，+5V供電，具有兩個接收和發(fā)送通道。由于TMS320LF2407采用 +3.3V供電，所以在MAX232 與TMS320LF2407之間必須加電平轉(zhuǎn)換電路。本設(shè)計系統(tǒng)采用了一個二極管(1N4007)和三個電阻進行電平轉(zhuǎn)換。整個接口電路簡單，可靠性高。

圖2 TMS320LF2407的串行通訊接口電路 三 系統(tǒng)軟件及通訊協(xié)議設(shè)計 軟件及通訊協(xié)議設(shè)計主要包括了DSP系統(tǒng)初始化，SPI初始化，SCI初始化，SCI發(fā)送接收數(shù)據(jù)，SPI顯示數(shù)據(jù)五大部分。 3.1 DSP系統(tǒng)初始化 此部分程序設(shè)計主要是為了使DSP進入正常的工作狀態(tài)。其主要的設(shè)計步驟如下圖示。

3.2 SPI與SCI初始化 TMS320LF2407的SPI和SCI初始化包括以下幾大部分：把相對應(yīng)的I/O口配置成具有SPI,SCI的特殊功能;時鐘模式的選定;波特率選擇;發(fā)送接收數(shù)據(jù)長度選擇;內(nèi)部相對應(yīng)的時鐘使能。所有設(shè)置都是通過相對應(yīng)的SPI，SCI控制寄存器實現(xiàn)的。具體步驟如下圖示。

3.3 SCI發(fā)送接收數(shù)據(jù)及SPI顯示: 通訊協(xié)議采用異步串行通訊方式，波特率為9600bps，數(shù)據(jù)包括8位數(shù)據(jù)位、無、奇偶校驗位、1個低電平起始位和1個高電平停止位。采用地址位多處理器模式。通訊軟件設(shè)計采用查詢方式，即查詢到相應(yīng)標志位滿足條件時，就發(fā)送一個數(shù)據(jù)并送往SPI模塊顯示。具體設(shè)計步驟如圖5所示。

四 結(jié)束語 本應(yīng)用實例已通過調(diào)試，若要實現(xiàn)DSP與PC機之間的通信，只需要在PC機上使用MSCOMM控件，使端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，方便地為應(yīng)用程序提供串行通信功能。通過實際運行表明，利用TMS320LF2407的SPI，SCI模塊實現(xiàn)DSP之間或與PC機的通信，與傳統(tǒng)的C51單片機相比，其電路簡單，設(shè)置靈活，運行速度更快，性能可靠穩(wěn)定。