TMS320LF2407 DSP控制器的串行通信設

     TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器內嵌的異步串行口（SCI）支持CPU與其它使用標準格式的異步外設之間的數字通訊，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。本設計正是通過TMS320LF2407所帶有的SCI模塊進行兩臺DSP的數據傳輸通信。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)控數據的收發(fā)。此實例電路結構簡單易懂，非常適合剛接觸DSP的初學者使用，具有很好的參考價值。

    二  硬件原理設計

    此設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計。

    2.1  SPI外設顯示接口模塊：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備移入或移出。本設計利用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引腳作為數據輸出線，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）為串行數據輸入端，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)測確保數據的準確傳輸。SCI 的兩個外部引腳SCITXD（數據發(fā)送端）和 SCIRXD（數據接收端）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之間必須加電平轉換電路。本設計系統(tǒng)采用了一個二極管（1N4007）和三個電阻進行電平轉換。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)議設計

    軟件及通訊協(xié)議設計主要包括了DSP系統(tǒng)初始化，SPI初始化，SCI初始化，SCI發(fā)送接收數據，SPI顯示數據五大部分。

    3.1  DSP系統(tǒng)初始化

    此部分程序設計主要是為了使DSP進入正常的工作狀態(tài)。其主要的設計步驟如下圖示。

    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)送接收數據長度選擇；內部相對應的時鐘使能。所有設置都是通過相對應的SPI，SCI控制寄存器實現(xiàn)的。具體步驟如下圖示。

    3.3  SCI發(fā)送接收數據及SPI顯示:  通訊協(xié)議采用異步串行通訊方式，波特率為9600bps，數據包括8位數據位、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。通訊軟件設計采用查詢方式，即查詢到相應標志位滿足條件時，就發(fā)送一個數據并送往SPI模塊顯示。具體設計步驟如圖5所示。

    四  結束語

    本應用實例已通過調試，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據，方便地為應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，設置靈活，運行速度更快，性能可靠穩(wěn)定。