当前位置:首页 > 电源 > 数字电源
[导读]摘要:以某光电跟踪产品双DSP系统为例,详细介绍了RS 422通信设计。该系统设计选用Maxim公司提供的Max490ESA作为接口芯片。给出了其硬件接口原理图,并分别从DSP和PC机两方面详细介绍了RS 422通信程序的设计,具体给

摘要:以某光电跟踪产品双DSP系统为例,详细介绍了RS 422通信设计。该系统设计选用Maxim公司提供的Max490ESA作为接口芯片。给出了其硬件接口原理图,并分别从DSP和PC机两方面详细介绍了RS 422通信程序的设计,具体给出了设计思路和数据结构。通过内外场试验,验证了该系统RS 422通信设计的可靠性及便捷性。
关键词:双DSP;RS 422通信;位流;数据结构

0 引言
    信息社会的发展,在很大程度上取决于信息与信号处理技术的先进性。数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处理技术的整个面貌;而数字处理器作为数字信号处理的核心技术,其应用已经涉及到设计信号处理的各个领域,成为电子系统的心脏。某光电跟踪产品设计了基于TMS320C6201B和ADSP2187L的双DSP的信息处理平台,它提高了对信息的识别处理速度,具有实时性好、控制精度高、抗干扰能力强等特点。一般情况下,可利用JTAG口对DSP进行调试,然而,在整机情况下,这种方式就不太适用了。因而,在本系统中设计了RS 422接口,大大方便了远程调试和整机调试。

1 RS 422通信设计
    本系统选用Maxim公司提供的Max490ESA作为接口芯片,它具备高速、低功耗等特点。图1所示为RS422接口原理图。


    该通信设计的接口程序包括两个部分:DSP上的通信程序设计和PC机上的通信程序设计。
    DSP的通信程序设计主要是调用INT5和TIMER0中断实现的。RX信号线挂在TMS320C6201的INT5脚,当6201检测到下跳时,引发一个中断,在中断程序中,立即将ADSP2187前端的数据采集到DSP的片内,然后开放TIMER0中断处理程序。中断程序负责将数据发给PC机。
    PC机的RS 422通信程序采用C++Builder编写,为多线程程序。利用了专用的RS 422通信控件Vcomm32来实现通信。[!--empirenews.page--]
1.1 DSP上的RS 422通信程序设计
    DSP上的RS 422通信程序是一种有限状态机,它利用上层协议将位流进行传输,具体设计如下:
1.1.1 位流的形成
    发送过程:RS 422是四线制的差分电平通信标准,在本系统中,TMS320C6201B的McBSP1用作通用I/O口,将MeBSP1的7根本来用作同步通信用的数据与控制线,现设置为通用I/O线。
    通过将TMS320C6201B的McBSP1接口的DX引脚置高与置低实现发送一位位的数据流,通过读取RX引脚上的电平信号来接收数据位流。位流的速度与PC机上接收与发送流的速度一致。位流的格式遵循标准异步通信协议(UART),本系统中,设定为1位起始位,8位数据位,2位停止位。由于TMS320C6201B上没有带UART通信口,只能用软件通过通用I/O引脚模仿UART。位流的节奏由TMS320C6201B的定时器0定时周期控制。图2所示为UART通用异步通信协议。


    接收过程:RS 422传输线Rx+、Rx-经过MAX490ESA422接口芯片后,变成5 V CMOS电平信号Rx。Rx接至TMS320C6201B的两个地方,一是TMS320C6201B的McBSP1的Rx脚,另外还同时接至TMS320C6201B的INT5脚。接收的过程如下:一旦PC机发出一个8位数据,PC机首先要发送电平为低的起始位,这时将引起Rx脚由高到低的跳变,TMS320C6201B的INT5脚将感受到这一电平的跳变,这将引发TMS320C6201B的一次电平中断,用来提示TMS320C6201B,请准备接收PC机上的数据。在INT5的中断处理程序中,首先关掉INT5脚电平中断,以防后来还没有接收完8位的数据位流上的电平变化再次引发不希望出现的中断,然后退出中断。TIMER0开始计数到给定的周期时,引起了TIMER0的定时中断,TIMER0判断是否收满8位,如果没有,则读取McBSP1脚上的Rx信号,将其移入到接收缓冲区;如果接收满了8位,则根据接收缓冲区接收到的字的意义以及DSP其他参数做出处理,当然,收满8位,TIMER0定时将打开INT5中断,复原系统其他状态,为下一次接收完整数据做准备。这样就完整地接收到了PC机上的一串完整的8位数据。
1.1.2 上层通信协议
    位流形成后必须能识别出位流中包含的意义,或者建立一种DSP与PC之间的通信协议或通信状态机,确保DSP能够识别出PC机发出的命令字,同时PC机也能正确接收包含着特别含义的位流。
    该通信协议要实现以下功能:
    (1)确保DSP与PC机能正确地握手。当握手不成功时,要有相应的错误处理机制;当握手不成功的次数太多时,必须停止握手,提示操作人员做相应的处理。
    (2)在握手成功后,DSP能够根据PC发出的命令,做出相应的响应。
    (3)协议应该简单,不太复杂,扩展容易。
    为了达到以上设计目的,本系统在DSP上设计了如图3所示的RS 422通信状态机。


    其基本过程是:当DSP启动后,进入主程序,首先将通信状态机置于准备接收PC机握手码状态,一旦收到PC机发出的8位数据,判断是否是8位握手码,如果是则将通信状态机置于发送握手码状态,如果握手码接收错误,则发0x55,否则发0xAA。如果是正确的握手码,则将通信状态机置于准备接收PC机命令态。下一步,通信状态机等待接收PC机发出的命令,一旦收到8位数据,则认为是PC机发出的命令,并根据PC发出的命令,将通信状态机调整到PC机要求的工作状态,然后执行PC机要求的操作,如传送AD原始数据与相关结果,等待接受PC机发出2187的程序数据等。当执行完PC机的命令,调整通信状态机回到初始等待PC发出握手测试码状态,为新一轮的通信准备好条件。[!--empirenews.page--]
1.2 PC机上的RS 422通信与数据处理
    PC机上的RS 422通信程序也需要遵循上面的所列出的通信协议。下面将详细讨论PC机上的RS 422通信与数据处理程序。PC机上的RS 422通信与数据处理程序主要完成以下功能:
    (1)将ADSP2187的程序文件分解,装入缓冲区内,等待RS 422接口发出。
    (2)将TMS320C6201B的程序文件分解,装入缓冲区内,等待RS 422接口发出。
    (3)接收DSP发出的相关运行结果,显示、存贮、打印。
    相对于DSP上的软件来讲,PC机上的软件要相对复杂些。目前本系统用三个PC机上的软件分别实现它。
    PC机上的软件用C++Builder5.0软件编写,RS 422通信模块用Comm控件实现,使用比较方便,下面分别介绍说明PC机上这三个功能软件的结构与实现。
1.2.1 ADSP2187装入程序
    由于CCS本身存在无法装入大文件的bug,因此,在开发阶段,实现装入任意长度的文件是必须的。利用PC机上的C++Builder程序开发工具,首先必须能够将ADSP2187的原始程序文件分解,形成CCS本身可用的数据格式。将分析出的数据放入缓冲区Buffer内,然后通过RS 422接口发送到TMS320C6201的片内指定的单元内。当发送完毕后,TMS320C6201内部Boot2187函数将负责将ADSP2187数据装到ADSP2187片内,并启动它。在TMS320C6201B内,几个简单的循环语句,即可以将得到的数据发送到ADSP2187片内。下面是程序装载说明:
    (1)TMS320C6201装载程序流程
    IDMA_IAL=0x80000000;
    IDMA_IAL=程序段首地址:PM区地址不变,DM区首地址+0X4000;
    读数据使用IRD,写数据使用IDMA_IWR;
    程序区为24位字长,读写均为先高16位再低8位数据;
    (2)关于程序段地址为0X0000开始的程序段
    TMS320C6201不能从0地址开始装程序,而需要从0X0001地址开始装程序;
    0地址处的指令不装;
    例如:上面的0x0000开始的程序段装入为:
   
    (3)TMS320C6201启动ADSP2187程序运行的操作
   
    [!--empirenews.page--]
    图4所示为ADSP2187程序文件分解的数据格式及其意义。


1.2.2 TMS320C6201装入程序
    TMS320C6201B的装入与ADSP2187程序的装入基本一致,不同的是TMS320C6201B的程序获取方法不同,TMS320C6201B的程序源文件是在Simulator下将TMS320C6201B的程序区导出而形成的源程序文件。由于无法将大文件装入到TMS320C6201B片内,希望通过RS 422接口,将数据发至TMS320C6201B的SBSRAM内或其他缓冲单元。作为烧写FLASH的准备。
    PC机的分析程序最后将TMS320C6201B的数据整理成如图5所示的格式,再将这些代码装入到SBSRAM中,最后烧录到FLASHRAM中。


1.2.3 接收DSP发出的相关运行结果
    这部分程序的作用是向DSP发出获取AD前端数据与相关计算结果的命令,然后将相关计算结果与原始数据上传到PC机上,PC机将数据存贮在缓冲区内,将之显示、打印、存贮成规范化的文件。

2 结论
    内外场试验表明,某光电跟踪产品双DSP系统由于在设计中采用了RS 422接口,大大方便了远程调试和整机调试,避免了内外场测试及调试必须拆除外壳体的问题,大大节约了调试及测试时间。另外,该项技术不仅在某光电跟踪产品双DSP系统中得到可靠验证,目前还被推广应用到其他嵌入式系统中。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭