TMS320LF2407 DSP控制器的串行通信设计

    一 引言

     TI公司的TMS320LF2407型DSP微控制器内嵌的异步串行口（SCI）支持CPU与其它使用标准格式的异步外设之间的数字通讯，通过RS-232接口可以方便地进行DSP之间或与PC机之间的异步通信。而串行外设接口（SPI）是一个高速同步串行输入/输出（I/O）端口，常用于DSP控制器和外部器件或其它控制器间的通讯。本设计正是通过TMS320LF2407所带有的SCI模块进行两台DSP的数据传输通信。同时还利用了DSP2407的SPI模块和I/O口作了显示以及键盘扩展电路，以便能实时监控数据的收发。此实例电路结构简单易懂，非常适合刚接触DSP的初学者使用，具有很好的参考价值。

    二  硬件原理设计

    此设计主要包含两大模块：一是DSP之间的串行通讯模块：二是DSP与显示器及键盘的串行显示接口模块。以下分别详细介绍每一模块的硬件原理及软件设计。

    2.1  SPI外设显示接口模块：SPI是一个高速同步串行输入/输出端口，它允许一个具有可编程串行外设接口长度（1到16位）的串行位流，以可编程的位传送速率从设备移入或移出。本设计利用SPI口外接4片74LS164作为4位LED显示器的静态显示接口，把LF2407的SPISIMO引脚作为数据输出线，SPICLK引脚作为移位时钟脉冲。74LS164为TTL单向8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出。其中A,B（第1、2脚）为串行数据输入端，两个引脚按逻辑与运算规律输入信号，用同一个输入信号时可并接。CLK（第8脚）为时钟输入端，可连接到串行口的SPICLK端。

    2.2  串行通讯接口（SCI）模块：

    SCI模块的接收器和发送器是双缓冲的，每一个都有它单独的使能和中断标志位。两者可以单独工作，或者在全双工方式下同时工作。SCI使用奇偶校验，超时，帧出错监测确保数据的准确传输。SCI 的两个外部引脚SCITXD（数据发送端）和 SCIRXD（数据接收端）在不用来通讯时可作普通的I/O。SCI有一个16位的波特率选择寄存器，在40M的晶振下，可以设定从76bps～1875Kbps不同的波特率。图2是TMS320LF2407的串行通讯接口电路。该电路采用了符合RS-232标准的驱动芯片MAX232进行串行通讯。MAX232芯片功耗低，集成度高，+5V供电，具有两个接收和发送通道。由于TMS320LF2407采用 +3.3V供电，所以在MAX232 与TMS320LF2407之间必须加电平转换电路。本设计系统采用了一个二极管（1N4007）和三个电阻进行电平转换。整个接口电路简单，可靠性高。

图2   TMS320LF2407的串行通讯接口电路

    三  系统软件及通讯协议设计

    软件及通讯协议设计主要包括了DSP系统初始化，SPI初始化，SCI初始化，SCI发送接收数据，SPI显示数据五大部分。

    3.1  DSP系统初始化

    此部分程序设计主要是为了使DSP进入正常的工作状态。其主要的设计步骤如下图示。

    3.2  SPI与SCI初始化

    TMS320LF2407的SPI和SCI初始化包括以下几大部分：把相对应的I/O口配置成具有SPI,SCI的特殊功能；时钟模式的选定；波特率选择；发送接收数据长度选择；内部相对应的时钟使能。所有设置都是通过相对应的SPI，SCI控制寄存器实现的。具体步骤如下图示。

    3.3  SCI发送接收数据及SPI显示:  通讯协议采用异步串行通讯方式，波特率为9600bps，数据包括8位数据位、无、奇偶校验位、1个低电平起始位和1个高电平停止位。采用地址位多处理器模式。通讯软件设计采用查询方式，即查询到相应标志位满足条件时，就发送一个数据并送往SPI模块显示。具体设计步骤如图5所示。

    四  结束语

    本应用实例已通过调试，若要实现DSP与PC机之间的通信，只需要在PC机上使用MSCOMM控件，使端口传输和接收数据，方便地为应用程序提供串行通信功能。通过实际运行表明，利用TMS320LF2407的SPI，SCI模块实现DSP之间或与PC机的通信，与传统的C51单片机相比，其电路简单，设置灵活，运行速度更快，性能可靠稳定。