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TMS320C32扩展异步串口的方法

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍了TMS320C32 DSP实现异步串行通信接口的三种方法:软件模拟实现、硬件实现、专用协议芯片实现。给出了具体实现的硬件接口和软件编程。在接口的第二种和第三种实现方法中,都使用了FPGA实现逻辑接口。

    关键词:数字信号处理 异步串行接口 现场可编程逻辑阵列 电气传动控制

高速数字信号处理器(DSP)在现代工业控制中,特别是电气传动控制中的应用非常广泛。大量文献介绍的应用于电气传动控制的DSP使用的是TI公司的,TMS320系列DSP芯片,这其中又以TMX210C3X和TMS320F24X为主流应用产品。TMS320C32(以下简称为C32)是TMS320C3X系列产品中应用比较多的一种。主工业控制中,常常需要使用上位PC机来控制底层的DSP芯片,一般采用异步串行通信协议,使用RS-232或485来实现。C32自身带有的串口为同步串口。为了实现C32和PC机之间的串行口通信,必须扩展C32的全双工异步串口(UART)功能。

C32实现UART接口的方法有三种:

(1)使用C32的现有资源模拟串行口的功能;

(2)使用可编程芯片(例如FPGA)实现同步和异步协议的转换;

(3)使用专用的异步通信器件(ACE)实现,例如PC机上使用16C550系列实现UART。
(范文先生网www.fwsir.com收集整理)
1 使用C32的现有资源模拟串行口的功能

通过使用两个通用I/O引脚、两个定时器和一个外部中断,可以用软件模拟UART的功能。使用中断实现软件模拟UART采用的通讯格式为:波特率9600bPs、8个数据位、一个停止位、无奇偶校验位。这种实现方法由Ted Fried高级计算机通信公司提供。

1.1 硬件

图1为硬件连接线图。接收线同时接到INT0和XFl引脚。起始位数据的下降沿触发外部中断INT0。传输线接到XFO引脚,使用上拉电阻输出。

图2

    1.2 软件

1.2.1 接收数据

根据UAHT协议,接收到的第一个数据是起始位,在软件中。起始位会触发一个外部中断INT0。害INT0的中断服务程序例程RXINT0中,定时器0首先玻装入一个时间常数,这个时间常数的定时时间等于半个数据位的延迟时间;然后装入定时器0的中断向量表,并允许定时器中断0,程序返回主程序,等待定时器0中断。如果定时器0触发中断,RX-TMR-INT(接收定时器中断)例程则开始技行接收工作。第一个定时时间为半个数捉位的时间.CPU在接收位的中间时刻采样XFI的数据,并且验证接收到的数据是否为一个低电平。如果验证正确,表示接收到的数据为一个起始位,就可以接收数据了。在接收数据时,重新装载定时器0的定时值为一个数据位的时间并且启动定时器0,程序返回主程序,等待定时器0中断的到来。

在随后的定时器0的服务程序中,实现了在接收位的中间时刻采样接收线的状态来得到实际数据。将这些接收到的数据移位到一个存储器单元中。在第9次中断时,对接收到的停止位进行验证。如果正确,软件执行一个陷阱中断,程序返回到主程序。如果不正确,调用BAD_STOP_BIT子程序进行相应的错误处理。接收数据被处理完后,重新允许外部中断0,等待下一个起始位的到来。

1.2.2 发送数据

发送数据例程开始于主程序装载一个数据到指定的存储器中,并且调用TX_MAIN例程。在这个例程中,状态定时器1的定时时间为一个数据位的时间,重新设置传输计数器的值,设置起始位,并且允许定时器l中断,返回主程序,等待定时器1中断的到来。只有传输计数器的值为0时,主程序才会允许重新装载下一个需要传输的数据到指定的存储器中。在定时器1的中断子程序TX_INT中,程序将要传输的数据(包含起始位、数据位和停止位)从XF0引脚上移位出去,直到传输计数器的值为0。

图3

    具体的程序代码请见参考文献[1]。

2 使用FPGA实现异步和同步串行接口间的协议转换

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