基于高速数字信号处理器与计算机串口通信方法的研究VIP专享VIP免费

基于高速数字信号处理器与计算机串口通信方法的研究党瑞荣,石浩亮,高国旺西安石油大学,陕西省光电传感测井重点实验室陕西西安710065摘要为了实现高速数字信号处理器TMS320VC33与PC机RS-232的接口，提出了三种具体的接口电路和软件设计方法，第一种方法是通过TMS320VC33的通用I/O引脚实现通信，第二种方法是通过TMS320VC33中可设置为通用I/O的串行引脚实现，第三种方法是直接利用TMS320VC33的串口功能实现通信。在硬件和软件设计的基础上，完成了相关的软硬件的调试和试验，实现了高速DSP与低速设备的接口，达到了预期的效果。可以作为其它高速CPU与PC机实现异步通信的参考。关键词异步串行通信;RS-232;DSP中图分类号：TP273文献标识码：BRESEARCHMETHODBASEDONHIGHSPEEDDIGITALSIGNALPROCESSORCOMMUNICATINGWITHCOMPUTER’SSERIALPORTDANGRuirong,SHIHaoliang,GAOGuowang(Xi’anShiyouUniversity,ShanxiKeyLaboratoryofPhotoelectricSensingLogging,Xi’an710065,China)Abstract:Itdiscussestheinterfacebetweenhighspeeddigitalsignalprocessor-TMS320VC33andPC’sRS-232.Itprovidesthreedifferentinterfacecircuitsandsoftwaredesignmethods.ThefirstmethodusesuniversalI/OpinsofTMS320VC33tocommunicatewithRS232.ThesecondmethodcarriesoutcommunicationsbyserialportpinsofTMS320VC33,whichisconfiguredasuniversalI/Opins.ThelastmethoddirectlycompletescommunicationsbyserialportpinsofTMS320VC33,whichareconfiguredasserialfunction.Basedonthehardwaredesign,softwareemulationandthesystemexperiment,thehighqualitycommunicationsdeviceisaccomplished.ThesemethodsareusefulandcanbeusedasreferencehighspeedDSPcommunicationswithlowspeeddevice.Keywords:AsynchronousSerialCommunications;RS-232;DSP1引言数字信号处理器（DigitalSignalProcessor,DSP）有高速数字信号处理等特点，软件运行采用了流水线作业方式，指令周期为ns级，字长可以是16位、32位或64位，能够实现整数或浮点数的实时处理，在图形图像处理、高精度测量控制、高性能仪器仪表等众多领域得到越来越广泛的应用。在许多场合，往往需要把DSP采集处理后的数据传送给PC机进行存储和进一步处理，通过PC机的RS-232异步串行口通信是一种简单易行的方法。但DSP的种类繁多，硬件不兼容，指令不统一，即使同一厂商推出的芯片，其功能和性能也差异很大。运行速度一般很高，有些DSP的指令周期仅为0.05ns[1]，字长多为32位或更长，I/O电平多为3.3V，即使有些DSP中设置了串行口，其串口的引脚数目、通信速率、工作方式、接口电平等与PC机的RS232口也有着很大的差异，这对DSP与PC机RS232口的通信带来了一定的困难。采用德克萨斯仪器公司（TexasInstrument,TI）于2001年推出的新一代高性价比DSP—TMS320VC33实现了与PC机RS232口的通信。选择该芯片实现与RS232口通信的意义在于：第一，在目前的几十家DSP生产商中，TI是最大的供应商，占到市场份额的50%以上[1]；第二，TMS320VC33是该公司性价比最高的芯片；第三，该芯片的I/O电平、字长、运行速度、串口功能代表了许多DSP的共同特点。因此，TMS320VC33与PC机RS232通信的实现方法对其它类型的DSP有许多可供参考之处。2采用通用I/O引脚实现串行通信PC机的RS-232口没有时钟信号，只能按照设定的固定波特率传送。通过PC机的RS-232串行口进行通信采用三线式接法，即只需连接RX（数据接收）、TX（数据发送）、GND（地）三个引脚。PC机按帧格式发送、接收数据，一帧通常包括1位起始位（“0”电平）、5-8位数据位、1位（或无）校验位、1位或1位半停止位（“1”电平）。起始位表示数据传送开始，数据位是低位在前，高位在后，停止位表示一帧结束。而VC33的串口帧格式与PC机不同，它没有起始位和停止位，只有数据位，而且是高位在前，因此要想利用VC33的通用I/O引脚实现串行通信，必须针对RS232的通信协议编写相应的DSP程序，同时这一工作又与所采用的DSP硬件资源有关。VC33共有10个引脚可配置为通用I/O引脚，其中XF0和XF1是专用的通用I/O引脚，通过软件设计可使这两个专用...