一種基于MAX3232的TMS320F2812異步串行通信系統研究和實(shí)現

摘要：采用TI公司MAX3232芯片實(shí)現TMS320F2812數字信號處理芯片與PC機的通信，研究了SCI模塊發(fā)送和接收數據的方式，完成了SCI模塊的初始化程序設計和發(fā)送與接收數據的流程。經(jīng)過(guò)實(shí)驗測試，該系統結構簡(jiǎn)單、傳輸可靠，可直接用于油田勘探開(kāi)發(fā)的測井和多種數據采集與傳輸。
關(guān)鍵詞：TMS320F2812；SCI；異步串行通信

數字信號處理器自20世紀80年代誕生以來(lái)，在短短的二十幾年里得到了飛速發(fā)展，在通信、航空航天、醫療、工業(yè)控制方面得到了廣泛應用，美國德州儀器公司是DSP研發(fā)和生產(chǎn)的領(lǐng)先者，也是世界上最大的DSP供應商。TMS320F2812是TI公司的一款用于控制的高性能、多功能、高性?xún)r(jià)比的32位定點(diǎn)DSP芯片，最高可以工作在150MHz主頻下，片內集成了眾多資源。目前，串行通信在各行各業(yè)發(fā)揮著(zhù)重要作用，它可以將各種數據發(fā)送給計算饑以便我們實(shí)時(shí)監控。由于中國海洋石油國家科技重大專(zhuān)項“隨鉆地層壓力測量系統研制”項目需要，作者設計了一種基于MAX3232的TMS320F2812異步串行通信系統，經(jīng)過(guò)實(shí)驗測試，該系統結構簡(jiǎn)單、傳輸可靠，達到了要求，可直接用于油田勘探開(kāi)發(fā)的測井和多種數據采集與傳輸。

1 硬件電路
采用符合RS-232協(xié)議的MAX232芯片來(lái)實(shí)現F2812與PC之間的通信。MAX3232采用專(zhuān)有的低壓差發(fā)送器輸出級，利用雙電荷泵在3．0～
5．5V電源供電時(shí)能夠實(shí)現真正的RS-232性能，器件僅需四個(gè)0．1μF的外部小尺寸電荷泵電容，具有兩路接收器和兩路驅動(dòng)器，提供1μA關(guān)斷模式，有效降低功耗并延長(cháng)便攜式產(chǎn)品的電池壽命。在關(guān)斷模式下，接收器保持有效狀態(tài)，對外部設備進(jìn)行監測，僅消耗1μA電源電流，原理電路如圖1所示。

從圖中我們可以看出MAX3232具有兩路接收和驅動(dòng)器，本次設計中僅用了其中一路，而另一路采取懸空方式。其引腳連接方式為：T1IN
與 F2812的SCITXDA相連，R1OUT與SCIRXDA相連，T1OUT和R1IN分別于DB9的2和3號引腳相連，其余引腳分別接4個(gè)0．1μF的電容。該電路設計簡(jiǎn)單，易于實(shí)現。

2 工作原理簡(jiǎn)述
異步串行通信接口(SCI)是一個(gè)采用發(fā)送、接收雙線(xiàn)制的異步串行通信接口，即通常所說(shuō)的UART口。所謂異步傳輸就是將比特分成組進(jìn)行傳送，組可以是8位的一個(gè)字符或更長(cháng)。發(fā)送方可以在任何時(shí)刻發(fā)送這些比特組，而接收方不知道它們會(huì )在什么時(shí)候到達。因此，每次異步傳輸的信息都需要以一個(gè)起始位開(kāi)頭，它通知接收方數據已經(jīng)到達了。在傳輸結束時(shí)，一個(gè)停止位表示這次傳輸信息的終止。異步傳輸實(shí)現容易，通常用于低速設備。
TMS320F2812的SCI模塊具有很強大的功能。它包括兩個(gè)外部引腳SCITXD和SCIRXD，分別復用到通用I／O口上，通過(guò)設置GPIO口為特殊功能口可以使能這兩個(gè)外部引腳，可以編程配置多種的不同的通信速率和可編程的數據格式，具有四個(gè)錯誤檢測標志位，可以工作在半雙工或全雙工通信模式，發(fā)送和接收可以采用中斷和查詢(xún)的方式進(jìn)行，采用NRZ格式并且擁有13個(gè)寄存器來(lái)完成整個(gè)模塊的控制，它還具有自動(dòng)波特率檢測和16級發(fā)送／接收等增強功能一本設計正是利用SCI模塊的兩個(gè)外部引腳SCITXD和SCIRXD分別連接MAX3232的一路接收發(fā)驅動(dòng)器并通過(guò)DB9計算機接口來(lái)實(shí)現TMS320F2812和PC之間的相互通信。