1 引言 　　TMS320VC5402以其低成本、低功耗、資源多的特點在通信、控制領域得到了廣泛的應用。片上集成了最大192kB存儲空間（64kB RAM、64kB ROM、64kB I/O），具有時分多路串口TMD，2個緩沖串口BSP、8位并行主機接口HPI、可編程等待狀態發生器等，完全可以滿足數據處理及控制要求。基于 5402構建的應用系統中必不可少的是各種數據通信接口的設計。與并口相比，串行接口的特點是減少器件引腳數目，節省了硬件系統的體積，降低了接口設計的復雜性。實際應用中，各系統之間需要實現異步串行數據傳輸和通信，而DSP5402具有同步串口，與標準的異步串行接口不同，本文針對這種應用，設計實現了DSP5402和PC機的異步串行通信。 　　 2 串行通信和DSP5402串口 　　在工業控制和實際應用中，串行通信的應用已非常普遍，圖1示出常見的三種232通信方式，在此筆者選用短距離有線傳輸方式。目前，大多數PC機的串口采用 RS-232標準，該標準規定采用一個25腳的DB25連接器，實際上RS-232的25條引線有許多是很少用的，所以目前較為常用的串口有9針和25 針，在普通電路設計中最為簡單且常用的是三線制接法，即在通信中不需要RS-232的控制聯絡信號，采用發送數據（TXD）、接收數據（RXD）、地 （GND）三腳相連，便可實現全雙工異步串行通信，本文即采用此法實現PC與DSP的串行通信。 [align=center]圖1　 三種RS-232通信方式 [/align] 　　由于RS-232中沒有時鐘信號，所以按照設定的固定波特率傳送。在一信號中包括開始位、停止位和數據位，校驗位可以選擇。其中數據位為5-8bits，奇偶校驗位共有5種方式可選:奇校驗、偶校驗、始終為1、始終為0以及空;停止位也有三種選擇:1位、11/2位以及2位。串口傳數時低位優先，由開始位表示數據傳輸。 　　DSP5402有2個多緩沖的同步串口，通過幀信號來控制數據流。每一個串口有6個信號:CLKR/X:接收、發送時鐘信號，DR/DX:接收、發送串行數據信號，FSR/FSX:接收、發送幀同步信號;串行接口有5個寄存器:數據接收寄存器（DRR）、數據發送寄存器（DXR）、串行接口控制寄存器 （SPC）、數據接收移位寄存器（RSR）、數據發送移位寄存器（XSR），其中3個存儲器映射寄存器（SPC、DXR和DRR）和2個程序不能直接訪問的寄存器（RSR和XSR）來操作，RSR和XSR在執行雙緩沖功能時很有用。發送數據寫到DXR中，而接收數據從DRR中讀取。其各寄存器配置及控制請參考文獻[2]。 　　 3 DSP和PC機串口通信的軟硬件實現 　　3.1 DSP和PC機UART硬件連接 　　由上所述，PC機的異步串口和DSP5402的同步串口在數據格式以及傳送控制上有區別，但是通過必要的硬件控制和軟件模擬就可實現DSP5402與標準串口間的通信。DSP5402和PC機的UART實現主要有二種硬件方法和二種軟件模擬方法。硬件方法如下:基于MAX3100的同步轉異步實現和利用 DSP5402 I/O模擬時序法。 　　MAX3110E內部集成了全功能UART和內置電泵電容以及土15kV ESD保護的RS-232收發器。其中，UART部分采用兼容SPITM/QSPITM/MICROWIRETM的串行接口，因而可節省線路板空間和微控制器的I／0引腳。由于RS-232部分使用了特有的低壓差輸出級，從而使雙接收/發送接口能夠在高速通信、正常電源下提供真正的RS-232特性，而功耗僅600μA。通過MAX3110E可實現同步串行數據接口到異步串行通信口（RS-232）的轉換，它可直接與PC機的串行口（COM）相連。 MAX3110E具有尺寸小，價格低，功耗少，通信速率高等特點，因此有著較好的應用前景。MAX3110E包括UART與RS-232兩個獨立的部分。其中，UART部分包括兼容于SPI的串行接口、可編程波特率發生器、發送緩沖器及發送移位寄存器、接收緩沖器及接收移位寄存器、8字節接收FIFO以及有四種可屏蔽中斷源的中斷產生器。而RS-232部分包括自帶電容的電泵，以及可由SHDN對其進行硬件關斷的。 　　MAX3110E通過SPI接口與DSP5402進行16位數據的全雙工通信。DSP5402通過BDX線向MAX3110發送的16位串行數據序列中包括傳輸格式控制字，如波特率設置、中斷屏蔽、奇偶校驗位等。DSP5402的McBSP串行接口工作于SPI模式時可直接與MAX3110進行連接。 DSP5402的BDX1與MAX3110的DIN連接作為發送數據線，BDR1與DOUT連接作為接收數據線，發送同步脈沖信號BFSX1作為片選信號，發送時鐘信號BCLKX1作為MAX3110的串行時鐘輸入，硬件接口圖如圖2所示: [align=center]　圖2 DSP5402和MAX3110硬件接口圖 [/align] 　　同時必須根據時序設置DSP5402的McBSP寄存器，此種UART方式才得以實現，時序圖如圖3所示: [align=center]　圖3　MAX3110和DSP5402配合時序 [/align][align=left] 　　利用DSP5402 I/O模擬時序法分析如下:用定時器中斷來處理數據，用I/O口來配置作為輸入輸出，由于DSP5402單獨I/O引腳較少，節省資源，這里使用DSP5402的標志位引腳XF和配合軟件得到實現，硬件原理圖如圖4所示: [/align][align=center]　圖4　硬件原理圖 [/align] 　　3.2 DSP和PC機UART軟件實現 　　對于基于MAX3100的同步轉異步實現DSP5402編程如下: 　　stm SPCR11，SPSA1　 ; 配置SPCR11 　　stm #1800h，MCBSP1 　　stm SPCR21，SPSA1 ; 配置SPCR21 　　stm #0000h，MCBSP1 　　stm PCR1， SPSA1 ; 配置PCR1 　　stm #0a0ch，MCBSP1 　　stm RCR11，SPSA1 ; 配置RCR11 　　stm #0040h，MCBSP1 　　… …　　　 ; 配置RCR21 　　stm XCR11，SPSA1 ; 配置XCR11 　　stm #0040h，MCBSP1 　　… …　　; 配置XCR21 　　stm SRGR11，SPSA1　; 配置SRGR11 　　stm #0027h，MCBSP1 　　… …　　 ; 配置SRGR21 　　rpt #20 ; 等待2個CLKSRG時鐘周期 　　nop 　　stm SPCR21，SPSA1 ; 配置SPCR21 　　stm #0040h，MCBSP1 　　; 啟動MCBSP1采樣率發生器 　　rpt #20 ; 等待2個CLKG時鐘周期 　　nop 　　stm SPCR11，SPSA1 　　stm #1801h，MCBSP1 ; 啟動接收 　　stm SPCR21，SPSA1 ; 配置SPCR21 　　stm #0041h，MCBSP1 ; 啟動MCBSP1發送端 　　stm SPCR21，SPSA1 ; 配置SPCR21 　　stm #00c1h，MCBSP1 ; 啟動幀同步脈沖 　　rpt #80 ; 等待8個CLKG時鐘周期 　　nop 　　ld? #0h，A 　　stm #0c042h，DXR11 　　; 配置MAX3110，2個停止位 　　配置完成即可發送數據，接收程序只需依據模式配置相應的接收寄存器。圖5示出測試界面。 [align=center]圖5　 串口調試助手測試界面 [/align] 　　對于I/O模擬方式軟件編程可以通過定時器中斷來設置通信波特率，對于DSP5402定時需設置TIM0、PRD0、TCR0三個寄存器， 　　定時時間＝TX（1+TDDR）X（1+PRD）。 　　同時還可以通過軟件延時來設置通信波特率，方法如下: 　　DELAY: stm #1004h，AR6　　 ;通信速率:1200bps 　　banz $，＊AR6- 　　nop 　　ret 　　其軟件模擬程序如圖6所示。 　　二種軟件模擬在PC機上均需運用串口調試助手測試，作者實現測試界面如圖6，為了滿足實際應用需要，可以運用VC編寫自己的軟件。 [align=center]　圖6　 軟件模擬程序 [/align] 4 結束語 　　主要討論了TMS320VC5402和PC之間實現UART的方法，利用同步串口實現簡單、易行、穩定; 利用軟件模擬不需專用硬件，靈活、方便、成本低，各自滿足自己的需求，二種方法均已測試通過，此思想對研究DSP5402和串口有一定的參考價值。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　編輯：何世平