DSP中用MCBSP口与PC机用RS232串口通信

只看该作者 · 2014-9-18 22:58

一、通信机理
(1)、协议机理
由于RS232采用的是负电平逻辑：用-3~-15V表示‘1’；用3~15表示‘0’。所以要用一个电平转换芯片来对电平进行翻转；如MAX3232，其正常工作的最大频率为200KHz；
UART协议的帧结构为：起始位+数据位+奇偶校验位+结束位，其中各位的意义如下：
起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。
资料位：紧接着起始位之后。资料位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。
奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。
停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。
空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。

只看该作者 · 2014-9-18 22:59

二、查询方式实现串口通信
(1)、实现机理
可以说这种连接方式为三线方式：发DX、收DR和收帧同步FSR；收到的数据中包含帧同步信号，负电平有效，在MCBSP中的相应的寄存器中设置，当检测到一帧的起始位0时，则产生一个接收帧同步信号，开始接收数据，接收一定的个数（在寄存器中进行设置），当一个字时，RBR中的数据拷贝到DRR中，同时rrdy接收准备好信号置位，CPU通过检测该位来决定什么时候开始读DRR获取数据。发送帧同步信号由DSP内部产生，在数据从DXR拷贝到XSR中时产生发送帧同步信号，同时发送准备好xrdy信号置位，写数据到DXR中时将发送准备好xrdy清零。当DSP检测到xrdy为零时，CPU继续向DXR中写数。
(2)、实现过程
本试验中，接收端的处理：接收的数据是有PC机用串口调试助手发送过来的数据，其中数据中包含起始位（1bit0）+数据位(8bitASCII)+终止位(1bit1)；发送的波特率为38.4kbps，DSP工作的主钟频率为720MHz，MCBSP工作的频率是经过四分频后的时钟信号，频率为180MHz，为保证发送和接收的波特率相适应，则要求在DSP中对接收到的1bit数据进行24采样，及在DSP中用24bit 来表示接收到的1bit ，由此MCBSP中寄存器SRGR中的分频比CLKGDV=180000000/(24*38.4) – 1；其值为194，试验中设置的值为195，如果出现乱码应该调整分频比。对接收到的数据进行大数判决（要设置个门限），大于门限的判为1，小于门限的判为0；最后将收到的8个字转换为8个比特的ASCII码，表示一个字符。
发送端的处理：将要发送的字符用ASCII码表示，然后将8bit的码表示成8个含有24bit的字，最后在帧头加上帧起始位0（0x000）、在帧尾加终止位1（0xFFF）；即一帧中包含10个字，每个字中含有24bit。也就是在DSP这边认为的配置RS232的帧结构，与之通信。
（3）、调试过程
具体调试过程中：串口调试助手的使用，可以设置通信用的帧格式（是否有校验位和终止位的位数）、发送的波特率、COM口、发送的模式（16进制还是ASCII码）。
调试的方法：直接与PC机相连，准备一台示波器随时观察发送出来和接受到的信号的波形，并在硬件上跟踪排查，看其是否和理论相符。如果不对，可能发送数据源和接受数据源的问题；如果没问题，在DSP或者在串口调试助手中接受的数据还不对，就应该是两端的问题了；

只看该作者 · 2014-9-18 23:00

三、中断方式实现串口通信
(1)、实现DSP中断需要做哪些通用工作
a、设置允许哪些非屏蔽中断
b、设置各个允许的非屏蔽中断的中断来源
c、设置开启总中断
d、设计中断向量表
e、将中断向量表通过cmd文件挂载到指令内存
f、提供中断处理函数
如果中断向量表首地址挂载的不是0地址，那么需要设置中断向量表地址寄存器，对于不同的中断源，需要做各个自己的工作，比如如果是外部中断，那么需要设置管脚极性，即由高->低产生中断抑或反之。
(2)、DSP中都支持那些中断（中断源）及中断选择寄存器的设置
DSP支持1个RESET中断，1个NMI（不可屏蔽中断），12个可屏蔽中断（INT4-15），它们具有优先级顺序，INT4最高，INT15最低。每个中断号（INT4-INT15）都可以设置任何中断来源，即在中断选择寄存器MUXH或MUXL中指定位上填写中断来源选择码，注意：中断和中断选择码得位置是一一对应的，即INTSEL4---15 对应INT4---15；
中断来源选择码定义如下：（此内容可以通过帮助中搜索INTSEL得到）
INTSEL(Interrupt Selection Number Deion)
00000b DSPINT                         Host port host to DSP interrupt
00001b TINT0                            Timer 0 interrupt
00010b TINT1                            Timer 1 interrupt
00011b SD_INT                         EMIF SDRAM timer interrupt
00100b EXT_INT4                         External interrupt 4
00101b EXT_INT5                         External interrupt 5
00110b EXT_INT6                         External interrupt 6
00111b EXT_INT7                         External interrupt 7
01000b EDMA_INT                      EDMA channel (0-15) interrupt
01001-01011b                               Reserved
01100b XINT0                            McBSP0 transmit interrupt
01101b RINT0                            McBSP0 receive interrupt
01110b XINT1                            McBSP1 transmit interrupt
01111b RINT1                            McBSP1 receive interrupt
10000-11111b                               Reserved
(3)、MCBSP中的设置：
其他的设置和查询方式的不便，只不过要在SPCR中的接受寄存器指示位（发送寄存器指示位）设置成相应的中断触发模式。

只看该作者 · 2014-9-18 23:01

四、MCBSP口的配置
void init_mcbsp_FrontPanel(void)
{
   MCBSP_Config mcbFrontPanel = {

            MCBSP_SPCR_RMK(
            MCBSP_SPCR_FREE_DEFAULT,
            MCBSP_SPCR_SOFT_DEFAULT,
            MCBSP_SPCR_FRST_DEFAULT,
            MCBSP_SPCR_GRST_YES,             //采样率发生器复位状态
               MCBSP_SPCR_XINTM_XRDY,       //发送准备好置位时产生发送中断
            //MCBSP_SPCR_XSYNCERR_DEFAULT,
            MCBSP_SPCR_XRDY_NO,                   //发送准备好当数据写进DXR时
            MCBSP_SPCR_XRST_YES,             //发送使能，复位状态
            MCBSP_SPCR_DLB_OFF,
            MCBSP_SPCR_RJUST_RZF,
            MCBSP_SPCR_CLKSTP_DISABLE,       //取消时钟停等模式
            MCBSP_SPCR_DXENA_OFF,
            MCBSP_SPCR_RINTM_RRDY,             //接收准备好置位时产生接收中断
            //MCBSP_SPCR_RSYNCERR_DEFAULT,
            MCBSP_SPCR_RRDY_NO,
            MCBSP_SPCR_RRST_YES                      //接收使能，复位状态
         ),

      MCBSP_RCR_RMK(
         MCBSP_RCR_RPHASE_SINGLE,    //单相位
         MCBSP_RCR_RFRLEN2_DEFAULT,
         MCBSP_RCR_RWDLEN2_DEFAULT,
         MCBSP_RCR_RCOMPAND_MSB,    //低位先传
         MCBSP_RCR_RFIG_YES,
         MCBSP_RCR_RDATDLY_0BIT,    //一个时钟的迟延
         MCBSP_RCR_RFRLEN1_OF(9),    //一个帧中有10个字
         MCBSP_RCR_RWDLEN1_24BIT,    //一个字中有24bit
         MCBSP_RCR_RWDREVRS_DISABLE
         ),


      MCBSP_XCR_RMK(
         MCBSP_XCR_XPHASE_SINGLE, //单相位
         MCBSP_XCR_XFRLEN2_DEFAULT,
         MCBSP_XCR_XWDLEN2_DEFAULT,
         MCBSP_XCR_XCOMPAND_MSB,
         MCBSP_XCR_XFIG_YES,
         MCBSP_XCR_XDATDLY_1BIT,
         MCBSP_XCR_XFRLEN1_OF(9),    //一个帧中有10个字
         MCBSP_XCR_XWDLEN1_24BIT,    //一个字中有24bit
               MCBSP_XCR_XWDREVRS_DISABLE
         ),


      MCBSP_SRGR_RMK(
         MCBSP_SRGR_GSYNC_FREE,
         MCBSP_SRGR_CLKSP_DEFAULT,
         MCBSP_SRGR_CLKSM_INTERNAL,  //采样率产生时钟由内部CPU时钟来驱动
         MCBSP_SRGR_FSGM_DXR2XSR,  //传输帧同步信号数据由DXR拷贝到XSR时产生
         MCBSP_SRGR_FPER_DEFAULT,    //对CLKG 进行10分频得到FSG的周期（没用了）
         MCBSP_SRGR_FWID_DEFAULT,    //控制帧脉冲的宽度（没用了）
         MCBSP_SRGR_CLKGDV_OF(0xC2) //由DSP工作的主钟频率、波特率决定
      ),


      MCBSP_MCR_DEFAULT,

         MCBSP_RCERE0_DEFAULT,
         MCBSP_RCERE1_DEFAULT,
         MCBSP_RCERE2_DEFAULT,
         MCBSP_RCERE3_DEFAULT,


         MCBSP_XCERE0_DEFAULT,
         MCBSP_XCERE1_DEFAULT,
         MCBSP_XCERE2_DEFAULT,
         MCBSP_XCERE3_DEFAULT,


      MCBSP_PCR_RMK(
         MCBSP_PCR_XIOEN_SP,       //串口工作模式
         MCBSP_PCR_RIOEN_SP,
         MCBSP_PCR_FSXM_INTERNAL,    //发送帧同步信号由内部产生
         MCBSP_PCR_FSRM_EXTERNAL,    //接收帧同步信号由外部产生
         MCBSP_PCR_CLKXM_OUTPUT,    //内部提供发送时钟
         MCBSP_PCR_CLKRM_OUTPUT,    //内部提供接收时钟
         MCBSP_PCR_CLKSSTAT_0,
         MCBSP_PCR_DXSTAT_0,
         MCBSP_PCR_FSXP_ACTIVELOW,    //帧同步信号低有效
         MCBSP_PCR_FSRP_ACTIVELOW,
         MCBSP_PCR_CLKXP_RISING,       //上升沿发送数据
         MCBSP_PCR_CLKRP_FALLING    //下降沿接收数据
      )
};

hMcbspFrontPanel = MCBSP_open(MCBSP_PORT0, MCBSP_OPEN_RESET);
MCBSP_config(hMcbspFrontPanel, &mcbFrontPanel);//初始化状态下，对各个寄存器的配置

MCBSP_start(hMcbspFrontPanel,MCBSP_RCV_START | MCBSP_XMIT_START | MCBSP_SRGR_START | MCBSP_SRGR_FRAMESYNC,0x3000u);
}