TMS320C32与PC机串行通信的软件实现方法

根据tms320c32以及pc机串行通信的特点,设计了两者进行串行通信的软件实现方法,设计方法原理简单,运行可靠。
关键词:tms320c32,pc机,串行通信,码位倒置
1 引 言
tms320c32(以下简称c32)是一种高性能的数字信号处理器,它片内有1个串行口,可实现全双工串行通信,pc机也有串行通信接口,但两种串行口的通信协议有很大的不同:
(1)c32是同步方式,pc机是异步方式。c32串行口的帧同步信号线与数据线分开使用,有独立的接收帧同步fsr和发送帧同步fsx,独立的接收数据线dr和发送数据线dx;pc机串行口则没有单独的帧同步,数据与同步在同一根信号线上,接收装置依靠检测起始位实现同步。
(2)c32串行数据传送时字节的高位在前、低位在后,pc机则是低位在前、高位在后。
(3)c32数据传送时,没有起始位,而pc机有起始位、可编程停止位和校验位。
(4)c32支持8位、16位、32位的串行数据传送,而pc机支持5位、6位、7位、8位的数据传送。
在某些应用场合,当c32需要与pc机进行串行通信时,这些接口协议的不同会带来一些麻烦。增加硬件电路,如ti公司的16c754芯片,可以直接实现协议转换。
本人在实践中利用两者通信的特点,设计了一种软件实现tms320c32与pc机串行通信的方法,下面详细介绍其实现原理。
2 串行通信约定
串行通信约定为:
通信方式:串行异步。接口方式:rs-232。波特率:38400bit/s。数据字符长度:8位。起始位:1位。停止位:2位。无校验位。
3 电路连接
c32使用串行口0,pc机使用串行口a。串行通信的电路连接见图1。
图1中,通信信号线的缩写及名称、定义如下:
txd为数据发送transfer data,rxd为数据接收receive data,rts为请求发送request to send,dx0为数据发送,dr0为数据接收,fsr0为数据接收帧同步脉冲,gnd为地。
图中的max232e是maxim公司生产的倒相驱动器,用于实现电平转换。pc机串行口的txd、rxd经电平转换后,分别连接至c32串行口0的dr0、dx0。这里需要将pc机串行口的rts(请求发送)经电平转换,连接至c32的帧同步脉冲fsr0,rts产生c32所需的接收帧同步脉冲信号。
4 通信原理
4.1 tms320c32向pc机发送数据
c32向pc机的数据传送在dx1-rxd通信线上进行。c32的操作步骤如下:
(1)初始化;(2)取数据(见图2a);(3)将8位数据进行码位倒置(见图2b)。进行码位倒置,是因为c32串行数据传送时高位在前、低位在后,而pc机则是低位在前、高位在后;(4)左移4位、16位操作,见图2c;(5)添加起始位和停止位,见图2d。pc机串行口没有单独的帧同步,数据传送与同步在一根信号线上,接收装置靠检测起始位实现同步,因此,要加上起始位和停止位;(6)写数据到发送数据寄存器;(7)重复步骤(2)~(6),发送下一个字节的数据。
pc机的数据接收程序或过程,与常规的串行异步通信一样,不需要作任何改动,接收到的数据就是c32发送的数据。
图2显示了c32在数据传送过程中,数据字节的变化情况。
4.2 pc机向tms320c32发送数据
pc机在向c32发送数据时,需产生一个帧同步脉冲信号fsr,该信号由串行口的rts送出(见图1)。在产生fsr信号时,要由软件产生两个时延,时延1和时延2。时延1(见图3a)保证fsr脉冲宽度与波特率相对应,当波特率为38 400bit/s时,时延长度约为26μs;时延2(见图3b)保证fsr下降沿与发送数据起始位之间的时间间隔等于一位,波特率为38 400bit/s时,该时延长度也为26μs。pc机发送数据的操作步骤如下:
(1)初始化。(2)软件置rts=‘1’,产生fsr信号的上升沿。(3)软件时延1。(4)软件清rts=‘0’,产生fsr信号的下降沿。步骤(2)~(4)产生一个完整的fsr脉冲信号(见图3a)。(5)软件时延2(见图3b)。(6)写数据到发送数据寄存器。(7)重复步骤(2)~(6),发送下一个字节的数据。
c32接收数据时,先读取接收数据寄存器,再进行移位、码位倒置处理。其操作步骤如下:
(1)初始化。(2)读接收数据寄存器,16位操作(见图3c)。(3)右移6位,有效的8位数据为d13~d6(见图3d)。(4)码位倒置,低8位数据即为pc机发送的数据(见图3e)。(5)重复步骤(2)~(4),读取下一个字节数据。
pc机向c32发送数据时,帧同步脉冲信号与发送数据的对应关系,以及数据的变化过程见图3。
5 结束语
文章介绍的软件通信实现方法,只需要增加少量的软件工作量,不需增加硬件电路,设计原理非常简单,实际应用也证明了这种通信方式非常可靠,可供类似的串行通信借鉴。
参考文献
1 张载鸿.微型机接口控制教程.北京:清华大学出版社,1992
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