基于Lab Windows／CVI的PC與 DSP的串行通信

0 引言
隨著(zhù)數字信號處理理論及微電子技術(shù)的高速發(fā)展，數字信號處理器(DSP)已廣泛應用于各個(gè)控制領(lǐng)域。而在控制系統中，通常會(huì )利用PC機與DSP之間的通信來(lái)對系統各個(gè)狀態(tài)／參數進(jìn)行監控。這種方法既利用了DSP功耗低、價(jià)格相對便宜、功能強大、抗干擾能力強、適宜于分布現場(chǎng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又結合了PC機的軟硬件資源豐富、管理功能強大、人機界面友好、操控平臺穩定可靠、數據通信方便快捷等系統功能優(yōu)勢。為此，本文擬通過(guò)使用比較廣泛的RS-232-C接口標準來(lái)研究PC與TMS320F2812 DSP之間的異步串行通信。

1 硬件設計
這里采用最簡(jiǎn)單的三線(xiàn)連接方法，即PC機與DSP的發(fā)送、接收端彼此交叉連接，地線(xiàn)對應連接的方法。另外，由于DSP的串行通信接口SCI的兩個(gè)外部引腳SCITXD和SCIRXD的信號為T(mén)TL電平，與RS-232-C標準邏輯電平不一致，因此，要進(jìn)行信號電平轉換后才能連接到PC機的串口接頭DB9，圖1所示是其硬件連接電路，其中電平轉換選用MAX3232芯片和若干電容來(lái)實(shí)現，使用時(shí)只用其中的一對收／發(fā)單元。

2 軟件設計
2．1 通信協(xié)議
本設計將通信的幀格式設置為1個(gè)起始位，8個(gè)數據位，無(wú)奇偶校驗位，1個(gè)停止位。圖2所示為其數據幀格式，其傳輸波特率為9600 bps，采用全雙工通信方法。

PC機發(fā)送數據包的格式是：包頭+功能碼+參數碼+數據內容+校驗和，本設計分別設置它們占1、2、2、4、4個(gè)字節。其中包頭是一個(gè)數據包開(kāi)始的標志，這里設置為字符’～’；功能碼表示本次通信要完成的操作，其中”01”表示向DSP發(fā)送參數，”02”表示讓DSP回傳數據；參數碼表示通信傳送的數據類(lèi)別，”01”表示要傳送P參數，”02”表示要傳送I參數，”03”表示要傳送D參數。假如通過(guò)PC機來(lái)設置DSP中數字PID控制程序的參數P為15．20，可以設定數據的量綱為1：100，那么就應當發(fā)送15．20×100=1520=05F0H，即依次發(fā)送字符’0’=30H、’5’=35H、’F’=46H、’0’=30H；且在前面發(fā)送的字符串為”～010105F0”。校驗和的計算是把從功能碼到數據內容己經(jīng)轉換為ASCII碼的全部字節連續累加，其值為7EH+30H+31H+30H+31H+30H+35H+46H+30H=021BH，所以，PC向DSP發(fā)送完整的數據包為字符串”~010105F0021B”，其格式如圖3所示。

DSP上傳電流、電壓、頻率等實(shí)時(shí)數據的數據包格式與圖3類(lèi)似，但它可以不使用功能碼或參數碼。如頻率數據包的包頭采用字符’*’，電流數據包的包頭采用字符’#’，以示區別即可。