基于DSP芯片实现异步串行通信系统的软硬件设计
作者：齐崇英，陈西宏，苏红潮
1 引言
tms320c3x dsp是目前国内应用比较广泛的dsp芯片之一，它提供了可与外部串行设备通信的串行接口，支持8/16/24/32位数据交换，为设计a/d、d/a接口电路提供了很大的灵活性。然而，当dsp系统和pc机进行通信时，如何设计合理的接口电路和通信软件，将dsp处理后的数据实时准确地传输给pc机，同时使pc机实时有效地控制dsp，成为dsp系统设计中的重要一环。本文采用异步串行通信（universal asychronous receiverand transmitter，uart），较好地解决了dsp和pc机通信这一问题。
2 tms320c3x简介
tms320c3x（以下简称c3x）是ti（texasinstruments）公司生产的第三代产品，也是第一代浮点dsp芯片，包括c30、c31、c32和c33四种，是tms320系列中性能价格比较高的一种浮点dsp芯片，具有32位的浮点精度，总共有三套总线，即程序总线、数据总线和dma总线，取指、读写数据以及dma操作可并行进行，可以寻址16m字的空间。其中c31是c30的简化和改进型，它去掉了扩展总线和一个串口，降低了芯片的成本，并且在硬件上增加了一个非常有用的功能，即程序引导功能（bootloader），使其程序可以从低速eprom、prom或串行口装入到系统的高速ram中全速运行 。c32和c33是c31的进一步简化和改进，其中c32片内ram减为512字，以降低成本。c33片内ram为34k ，需3．3v电源。
3 dsp系统结构框图
图1为整个dsp系统的硬件框图。
其中，tlc32044是ti公司生产的话带模数接口芯片（简称aic）tlc32040系列中的一种，它集a/d、d/a于一体，具有两个模拟输入口和一个模拟输出口，最高采样频率为19．2khz。mc6850为motorola公司生产的异步串行接口芯片（uart），它可以进行8位或9位数据的发送和接收，并可选择÷1、÷16、÷64三种不同的时钟模式。dsp通过对mc6850的控制寄存器初始化来设置异步通信协议，然后mc6850对dsp的并行数据和pc机的串行数据按照协议进行并串转换。max232芯片进行ttl电平和rs－232电平之间的转换。外部信号经a/d转换进入dsp，dsp对其进行处理后，经uart送入pc机，由pc机对数据进行处理和存储。同时，pc机将控制信号或待发数据经uart送入dsp，对dsp实施控制或经dsp处理后送入d/a，经低通滤波后还原为模拟信号。
4 dsp系统通信软件
传输时，发送双方应按照共同遵循的协议进行初始化。通信协议采用起止式异步通信协议，下面分别是dsp对mc6850和上层pc机软件对串行口初始化操作的源程序代码。
4．1 mc6850异步串口通信程序设计
加电之后，6850处于闭锁状态，以避免输出错误的发送。使用前，必须通过程序将控制寄存器的cr0和cr1置“1”，以进行主复位，使其从闭锁状态释放。然后就可以对控制寄存器编程，以确定6850的时钟分频、数据格式和发送与接收控制功能等。以下是在code composer集成开发环境下，用c语言实现对6850的初始化设置和发送数据程序。
4．2 pc机通信程序设计
在vc＋＋6．0环境下，利用pc机进行串口通信的常用方法有两种：（1）调用windows api（application program interface）函数；（2）使用activex的mscomm控件。第一种方法需声明及调用许多api函数，十分烦琐。故本文采用第二种方法。
pc机通信的具体实现过程如下：
第一步，启动vc＋＋6．0，新建一个基于对话框的应用程序txrx。
第二步，在对话框中插入串口控件，增加新的静态文本、编辑框和按钮控件，并为它们添加相应的变量。其属性如下：
其次，需要初始化串口参数，在oninitidialog（）函数中todo语句后加入以下代码：
//先预读缓冲区以清除残留数据
接着，为发送按钮idc-trsmitt添加消息处理函数ontransmitt（），内容如下：
下面举例说明如何在transmitt（）函数中实现发送一帧数据。
5 结束语
以上是dsp与pc机之间异步串行通信的软硬件解决方案，目前此方案已应用于短波通信智能终端数据传输系统中，运行稳定，通信性能良好，较好地解决了dsp和pc机的通信问题。
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tms320c3x（以下简称c3x）是ti（texasinstruments）公司生产的第三代产品，也是第一代浮点dsp芯片，包括c30、c31、c32和c33四种，是tms320系列中性能价格比较高的一种浮点dsp芯片，具有32位的浮点精度，总共有三套总线，即程序总线、数据总线和dma总线，取指、读写数据以及dma操作可并行进行，可以寻址16m字的空间。其中c31是c30的简化和改进型，它去掉了扩展总线和一个串口，降低了芯片的成本，并且在硬件上增加了一个非常有用的功能，即程序引导功能（bootloader），使其程序可以从低速eprom、prom或串行口装入到系统的高速ram中全速运行 。c32和c33是c31的进一步简化和改进，其中c32片内ram减为512字，以降低成本。c33片内ram为34k ，需3．3v电源。
3 dsp系统结构框图
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其中，tlc32044是ti公司生产的话带模数接口芯片（简称aic）tlc32040系列中的一种，它集a/d、d/a于一体，具有两个模拟输入口和一个模拟输出口，最高采样频率为19．2khz。mc6850为motorola公司生产的异步串行接口芯片（uart），它可以进行8位或9位数据的发送和接收，并可选择÷1、÷16、÷64三种不同的时钟模式。dsp通过对mc6850的控制寄存器初始化来设置异步通信协议，然后mc6850对dsp的并行数据和pc机的串行数据按照协议进行并串转换。max232芯片进行ttl电平和rs－232电平之间的转换。外部信号经a/d转换进入dsp，dsp对其进行处理后，经uart送入pc机，由pc机对数据进行处理和存储。同时，pc机将控制信号或待发数据经uart送入dsp，对dsp实施控制或经dsp处理后送入d/a，经低通滤波后还原为模拟信号。
4 dsp系统通信软件
传输时，发送双方应按照共同遵循的协议进行初始化。通信协议采用起止式异步通信协议，下面分别是dsp对mc6850和上层pc机软件对串行口初始化操作的源程序代码。
4．1 mc6850异步串口通信程序设计
加电之后，6850处于闭锁状态，以避免输出错误的发送。使用前，必须通过程序将控制寄存器的cr0和cr1置“1”，以进行主复位，使其从闭锁状态释放。然后就可以对控制寄存器编程，以确定6850的时钟分频、数据格式和发送与接收控制功能等。以下是在code composer集成开发环境下，用c语言实现对6850的初始化设置和发送数据程序。
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