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DSP与单片机通信的多种方案设计

http://www.MianFeiLunWen.com  免费论文网   2007-4-9 23:01:03 
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    C51每发送1位数据,VC5402要采样为16位数据。C51一次发送的10位数据的起始位触发VC5402的接收帧同步。由于VC5402以16倍C51的采样速率接收数据,1位采样为16位,0采样为0000H,1采样为FFFFH.只采样发送来的10位中的前9位,9位封装成144位,即接收的1帧数据完成。VC5402将收到的144位数据在开辟的存储器空间存放,抛弃前16位,在剩下的128位里分成8组,每组16位。比较其中间的8位,若有4位以上为1,则该16位为1,反之则为0。由此将接收到的144位恢复为8位数据。


    为了不让CPU频繁地被数据接收和发送打断,将DMA和MCBSP联合使用来控制数据的接收和发送。RRDY直接驱动MCBSP向DMAC接收数据事件(REVENT事件),XRDY直接驱动MCBSP向DMAC发送数据事件(XEVENT事件)。


    SCI通信协议如图2所示

1. 2 SPI串行通信设计

    将C51置为主机,VC5402为从机。McBSP的时钟停止模式(CLKSTP=1X)兼容SPI模式,接收部分和发送部分内部同步。McBSP可以作为SPI的从机或主机。发送时钟BCLKX作为SPI协议的移位时钟SCK使用,发送帧同步信号BFSX作为从机使能信号nSS使用,接收时钟BCLKR和接收帧同步信号BFSR不使用。它们在内部分别与BCLKX和BFSX直接连接。BDX作为MISO,而BDR作为MOSI,发送和接收具有相同字长。

  
     C51中的并口P1.1和P1.2作为扩展串行SPI输人输出口与VC5402连接,P1.0作为串行时钟输出口,P1.3作为帧同步信号输出口_。


    SPI串口连接如图3所示。

VC5402初始化程序(以图3为例):

STM#SPCRll,SPSAl;设置时钟停止位进入MCBSP的SPI模式

STM#0X1000,SPSDl;时钟开始于上升沿(无延迟)

STM#SPCRl2,SPSAl

STM#0X0040,SPSDl;XINT由XRDY(即字尾)驱动

STM#PCRl,SPSAl

STM#0X000C,SPSDl;对发送和接收时钟,同步帧进行设置

STM#RCRll.SPSAl

STM#0X0000,SPSDl;接收数据l帧1字.1字8位

STM#XCRll,SPSAl

STM#0X0000,SPSDl;;发送数据1帧1字.1字8位;

   
    P1.0发送到VC5402的移位时钟是保证DSP正确采样接收和发送数据的时钟。它要保证和C51的采样接收和发送数据的时钟一致.才能使主从机同步。
2  并行通信设计与实现

2.1 VC5402的HPI接口原理

HPI一8是一个8位(HD0~HD7)的连接DSP与主机设备或主处理器的并行接口。DSP与主机通过DSP的片内RAM交换数据,整个片内RAM都可以作为HPI一8的存储器。HPIA地址寄存器只能由主机直接访问,存放当前寻址的存储器的地址;HPID数据锁存器只能由主机直接访问,存放当前要写入或读出的数据;HPIC控制寄存器可以被主机和VC5402共同访问。HPI本身的硬件中断逻辑可以完成主从设备之间的握手,主机通过置HPIC中的特定位产生DSP中断,同样DSP通过nHINT引脚对主机产生中断。HRDY引脚用于自动调节主机访问HPI的速度,使慢速外部主机与DSP能很好地匹配。HRDY由HCS使能,即当HCS为高时HRDY一直为高,而当EMUl/nOFF为低时,HDRY输出高阻。


    HPI连接如图4所示。

2.2  并行接口设计

    将C51置为主机,VC5402置为从机。C51的PO口和HPI的8位数据线HD0~HD7相连作为数据传输通道,P1.0~P1.3设置为输出控制HPI口的操作。其中P1.0作为读写控制选通信号连接HR/W;P1.1连接字节识别信号HBIL,控制读写数据是属于16位字的第1还是第2字节;P1.2和P1.3分别连接HCNTL0和HCNTLl,以实现对HPIC、HPIA和HPID寄存器的访问;nRD和nWR连接nHDSl和nHDS2作为数据选通信号来锁存有效的HCNTLO/1、HBIL和HR/W信号。nINTl作为输入,与HPI口的主机中断信号nHINT相连。nHCS一直接地,而nHAS口和ALE口相连接,在HCNTL0/I、HBIL和HR/W信号有效之后,设置nHDSl为低电平,则实现了读写的数据选通,从而完成C51对VC5402 HPI口的读写操作。在数据交换过程中,C51向HPI发送数据时,通过置VC5402的HPI控制寄存器HPIC中的DSPINT位为l来中断VC5402。C51接收来自HPI的数据时通过查询方式,当VC5402 DSP准备发送数据时,置nHINT信号为低;C51查询到nlNTl为低时,调用接收数据子程序来实现数据的接收。

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