基于DSP2407異步串口的多機通信系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

1、基于DSP2407異步串口的多機通信系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)學(xué)院（系）：機電工程班級：自動化1101 姓名：鐘金 學(xué)號：201140210 摘要本次設(shè)計的主要工作就是基于在TMS320LF2407A DSP芯片的SCI（異步串行通信）口上的串口通信的設(shè)計與實現(xiàn)。TMS320LF240x 器件包括串行通信接口 SCI 模塊。SCI 模塊支持 CPU 與其他使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通信。SCI 接收器和發(fā)送器是雙緩沖的，每一個都有它自己單獨的使能和中斷標(biāo)志位。兩者都可以獨立工作，或者在全雙工的方式下同時工作。DSP內(nèi)部包含了異步串行通信控制模塊，所以在板上只需加上驅(qū)動電路部分即可。驅(qū)動電路主要完成將

2、 SCI 輸出的 0-3.3V 電平轉(zhuǎn)換成異步串口電平的工作。轉(zhuǎn)換電平的工作由MAX232芯片完成。關(guān)鍵字：DSP ； TMS320LF2407A；目錄：一 實驗?zāi)康募耙?二 實驗設(shè)備4三 實驗原理4四 TMS320LF2407DSP 及其異步串行口的特點6六 實驗步驟7五 主函數(shù)程序流程7七 實驗程序及結(jié)果8八 總結(jié)14一 實驗?zāi)康募耙?、了解TMS320LF2407A DSP片內(nèi)串行通信接口（SCI）的特點；2、學(xué)會設(shè)置 SCI 接口進(jìn)行通信；3、學(xué)習(xí)設(shè)計異步通信程序。設(shè)計要求：利用DSP2407的異步串口完成一個到多個（至少2個）的通信，要求設(shè)計通信的數(shù)據(jù)協(xié)議。要求具有數(shù)據(jù)接收反饋數(shù)

3、據(jù)。處理器1往其他處理器發(fā)送數(shù)據(jù)時，必須指定發(fā)送地址。處理器2接收數(shù)據(jù)，必須先檢查地址是和自己的地址相符，地址相符才能接收數(shù)據(jù)，接收到數(shù)據(jù)后給與發(fā)送端數(shù)據(jù)反饋，并把收到數(shù)據(jù)在PC機上顯示。串行通信接口模塊有兩個多處理器通信協(xié)議，空閑線多處理器模式和地址多處理器模式。這些通信協(xié)議保證多處理器間進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳送。串行通信接口模塊提供了許多通用異步接收/發(fā)送（UART）通信外設(shè)的接口，如異步通信使用3條線連接，諸如采用RS-232格式的終端和打印機等眾多標(biāo)準(zhǔn)器件。多處理器通信模式使得一個處理器能夠有效地在同條串行連接線上將數(shù)據(jù)傳送到其他的處理器。一條串行線上一次只能進(jìn)行一次傳送。二 實驗設(shè)備DSP

4、實驗開發(fā)板、XDS510仿真器、計算機三 實驗原理1、TMS320LF2407A DSP串行通信接口模塊TMS320LF240x 器件包括串行通信接口 SCI 模塊。SCI 模塊支持 CPU 與其他使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通信。SCI 接收器和發(fā)送器是雙緩沖的，每一個都有它自己單獨的使能和中斷標(biāo)志位。兩者都可以獨立工作，或者在全雙工的方式下同時工作。2、實驗板異步串口設(shè)計由于DSP內(nèi)部包含了異步串行通信控制模塊，所以在板上只需加上驅(qū)動電路部分即可。驅(qū)動電路主要完成將 SCI 輸出的 0-3.3V 電平轉(zhuǎn)換成異步串口電平的工作。轉(zhuǎn)換電平的工作由MAX232芯片完成。3、串行通信接口設(shè)置C

5、PU 進(jìn)行串行通信時可以采用兩種方式，一種是輪詢方式，即 CPU 不斷查詢串口狀態(tài)進(jìn)行接收和發(fā)送，缺點是占用 CPU 時間太多；另一種是中斷方式，SCI 的接收和發(fā)送都可以產(chǎn)生中斷信號，這樣 CPU 可以在完成其他一些工作的同時進(jìn)行串行通信。串行通信接口波特率計算：內(nèi)部生成的串行時鐘由系統(tǒng)時鐘 SYSCLK 頻率和波特率選擇寄存器決定。串行通信接口使用16位波特率選擇寄存器，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤梢员痪幊虨?5000多種不同的方式。不同通信模式下的串行通信接口異步波特率由下列方法決定：- BRR=165535 時的串行通信接口異步波特率：SCI 異步波特率=SYSCLK/ ( BRR+1)*8，其中

6、BRR=SYSCLK/(SCI異步波特率*8)-1；- BRR=0 時的串行通信接口異步波特率：SCI 異步波特率=SYSCLK/16這里 BRR 等于波特率選擇寄存器的16位值。四 TMS320LF2407DSP 及其異步串行口的特點TMS320LF2407A 和TMS320LC2407A 是基于TMS320C2000TM 技術(shù)平臺的定點 DSP 器件，是TMS320C24xA 系列中的新成員2407A 使用了增強型TMS320 TM結(jié)構(gòu)的C2xx 核心處理器，具有低成本、低功耗、高性能的優(yōu)點它還集成了多種專為數(shù)字電機和運動控制系統(tǒng)設(shè)計的外設(shè)，使之成為一款真正的單片數(shù)字信號處理控制器在與以前

7、C24x TM系列指令兼容的同時，2407A 具有更高的運算速度（40MIPS）和更高的外設(shè)集成度2407A 包括兩個事件管理模塊，這兩個模塊已經(jīng)針對電機控制和電源轉(zhuǎn)換進(jìn)行了優(yōu)化，包括12路對稱或非對稱的PWM 發(fā)生器以及可編程的死區(qū)控制功能雙事件管理模塊使得單個2407A DSP 控制器可以同時控制兩臺電機2407A 具有16 個高性能的10 位A/D 轉(zhuǎn)換器，最小轉(zhuǎn)換時間為375 ns，其自動排序功能使多達(dá)16次轉(zhuǎn)換可以在一個轉(zhuǎn)換過程內(nèi)完成而且不會給CPU 增加額外的開銷2407A 還提供16 位同步串行接口（SPI）和符合2.0B 標(biāo)準(zhǔn)的CAN 模塊TMS320LF2407A 提供了串行

8、通訊接口SCI 模塊，支持CPU 與其他使用標(biāo)準(zhǔn)格式的異步外設(shè)之間的數(shù)字通信SCI 接收器和發(fā)送器是雙緩沖的，每一個都有它自己單獨的使能和中斷標(biāo)志位，兩者都可獨立工作，或者在全雙工的方式下同時工作SCI模塊通過SCIRXD 引腳接收數(shù)據(jù)，通過SCITXD 引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，在不使用SCI 模塊的時候，這兩個引腳可以被配置為通用I/O 口為確保數(shù)據(jù)的完整，SCI 對接受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行間斷檢測、奇偶校驗、超時和幀出錯校驗通過一個16 位的波特率選擇寄存器，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤梢员痪幊虨?5535 種不同的方式，在40MHz 的CPU 時鐘方式下，波特率范圍從76bps 到1875kbps無論接收還是發(fā)送，S

9、CI 接口模塊的數(shù)據(jù)都采用NRZ（非返回零）格式NRZ數(shù)據(jù)格式包括一個起始位，（18）位可編程選擇的數(shù)據(jù)位，可選擇的奇/偶/無校驗位，（12）個停止位在地址位多處理器模式下還包括一個地址/數(shù)據(jù)位五 主函數(shù)程序流程串行通信接口初始化定時器初始化系統(tǒng)初始化接收服務(wù)程序發(fā)送服務(wù)程序，定義一段需要發(fā)送的字符串六 實驗步驟1、用DB9直通電纜把DSP的串口和PC機的串口連接起來。打開PC機串口調(diào)試軟件，默認(rèn)設(shè)置為COM1，9600，N，8，1，選擇按16進(jìn)制發(fā)送和接收；2、將SCI目錄COPY到CCS開發(fā)環(huán)境中的myproject目錄下；3、CCS中用projectOpen命令，加載SCI目錄下的SCI

10、.pjt；4、瀏覽程序，打開工程目錄下的main.c文件，并理解每條語句的含義；5、編譯工程。單擊"Project"菜單，"Rebuild all"項，編譯工程中的文件，生成*.out 文件；6、下載程序。在CCS中用File Load Program命令，加載SCI目錄中Debug目錄下的*.out文件；7、運行程序觀察結(jié)果。調(diào)試程序過程中在合適位置設(shè)置斷點，利用WATCH窗口觀察DSP接收到的PC機數(shù)據(jù)；利用串口調(diào)試軟件觀察DSP發(fā)送到PC機的數(shù)據(jù)；七 實驗程序及結(jié)果1、實驗程序#include "global.c" void S

11、ystemInit();void Timer1Init(); void KickDog(); void SCI_Init();void SCI_Send();int numled0=200; unsigned int t0=0; unsigned int SCI_RXDATA;main() SystemInit(); /系統(tǒng)初始化 MCRC=MCRC & 0xFF00; /IOPE0-7設(shè)為IO口模式 PEDATDIR=0xFF00; /所有LED=0, 所有l(wèi)ed燈滅 SCI_Init(); Timer1Init(); /*定時器初始化*/ asm(" CLRC INTM

12、"); while(1); /*進(jìn)入死循環(huán)*/ void SystemInit() asm(" SETCINTM ");/* 關(guān)閉總中斷 */asm(" CLRC SXM ");/* 禁止符號位擴展 */ asm(" CLRC CNF "); /* B0塊映射為 on-chip DARAM*/asm(" CLRC OVM "); /* 累加器結(jié)果正常溢出*/SCSR1=0x83FE; /* 系統(tǒng)時鐘CLKOUT=20*2=40M */ /* 打開ADC,EVA,EVB,CAN和SCI的時鐘*/WDCR=0

13、x006F;/* 禁止看門狗,看門狗時鐘64分頻 */ KickDog(); /* 初始化看門狗 */ IFR=0xFFFF;/* 清除中斷標(biāo)志 */ IMR=0x0003;/* 打開中斷2 P44*/ void Timer1Init() EVAIMRA=0x0080;/ 定時器1周期中斷使能 EVAIFRA=0xFFFF; GPTCONA=0x0000; / 清除中斷標(biāo)志 T1PR=2500;/ 定時器1初值,定時0.4us*2500=1ms T1CNT=0;T1CON=0x144E; /增模式, TPS系數(shù)40M/16=2.5M,T1使能 void SCI_Init() MCRA=MCRA

14、 | 0x0003;/IOPA0, IOPA1為串口SCICCR=0x0007; /空閑多處理器模式，8位數(shù)據(jù)位,1位停止位，無奇偶校驗位SCICTL1=0x0003; /接收，發(fā)送，內(nèi)部時鐘使能，SLEEP=1SCICTL2=0x0002; /接收中斷使能SCIPRI=0x0000; /高中斷優(yōu)先級SCIHBAUD=0x0002; /40M,波特率設(shè)置為9600SCILBAUD=0x0008; SCICTL1=0x0023; /串口初始化完成 void SCI_Send() /發(fā)送0x80-0x87, 共8個字節(jié)數(shù)據(jù) SCITXBUF=0x57;while(SCICTL2 & 0x0

15、080)=0); /*p301*/void c_int1() if(PIVR!=0x06) /高優(yōu)先級的SCI接收中斷 asm(" CLRC INTM ");return; SCI_RXDATA=(SCIRXBUF) & 0x00FF ; /串口接收的數(shù)據(jù)保存 IFR=0xFFFF; asm(" CLRC INTM "); void c_int2() /*定時器1中斷服務(wù)程序*/ if(PIVR!=0x27) asm(" CLRC INTM ");return;T1CNT=0; t0+;numled0-;if(numled0=0)numled0=200;if(PEDATDIR & 0x0002)=0x0002) PEDATDIR=PEDATDIR & 0xFFFD; /IOPE1=0;LED滅 elsePEDATDIR=PEDATDIR |0x0002; /IOPE1=1;LED亮 if(t0%100)=0) /定時循環(huán)100msSCI發(fā)送 SCI_Send();EVAIFRA=0x80; asm(" CLRCINTM "); void KickD