dsp的软件uart实现

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1、DSP的软件UART实现

2、第11前言ADSP218X作为16位的定点数字信号处理器，以其低成本、低功耗的特点在实际中有着广泛的应用。它主要面向通信系统等对处理数据精度和动态范围适中、更强调产品成本和功耗的应用领域。ADSP218X系列定点DSP相对于其他定点DSP的突出优点是片内高速存储器容量大，寻址能力强，运算速度快，对于需要较大存储器（40~80kB）的应用，ADSP218X可以构成外围设备最少的系统[4]。除此之外，ADSP218X还有强大的系统接口，有两个带有自动压扩功能的双缓冲串口。ADSP218X的串口属于同步串口，与标准的异步串行接口不同，要想实现ADSP218X与PC机串口的

3、通信，我们必须在DSP中采用软件模拟通用异步收发器(UART)的方法来实现两者的通信。　2串行通信和DSP串口目前，大部分PC机上的串口采用RS-232标准。该标准规定采用一个25脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容以及各种信号的电平加以规定[1]。在通信距离较近时(<12m)，可以用电缆线直接连接标准RS-232端口，若距离较远，需附加调制解调器。实际上RS-232的25条引线中有许多是很少使用的，所以目前较为常用的串口有9针（DB9）和25针串口（DB25）。而在普通电路设计中最为简单且常用的是三线制接法，即在通信中不需要RS-232的控制联络信号，地（GND）、接收数

4、据（RX）和发送数据（TX）三脚相连，便可实现全双工异步串行通信。本文即采用这种方法实现PC与DSP的串口通信。在典型的RS-232接口中，由于没有时钟信号，所以数据按照设定的固定波特率传送。在一帧信号中通常包括开始位、停止位和数据位，校验位可选。其中数据位为5~8bits；奇偶校验位共有5种方式可选：奇校验、偶校验、始终为1、始终为0以及空；停止位也有3种选择：1位、11/2位以及2位。串口传数时低位优先，由开始位表示数据的传送。ADSP218X有两个双向双缓冲的同步串口，通过帧信号来控制数据流。每一个串口有5个信号：串行时钟SCLK、接收帧同步(RFS)、发送帧同步(TFS)、串行数据接

5、收(DR)和串行数据发送(DT)。两个串口都可以使用外部时钟，也可以利用DSP的内部时钟，内部产生串口时钟时频率由串行时钟除法寄存器SCLKDIV确定。帧同步信号也有内外选择，既可以自己产生，也可以由外部设备提供，它用于指示串行数据字的开始。串口数据的字长在3~16bit之间任意设置，共有4种格式：右对齐高位零填充、右对齐高位符号位填充、μ率压缩及A率压缩。SPORT在DR上接收数据，在DT上发送数据，可实现双工操作。数据比特利用串口时钟同步。在ADSP218X的两个串口中，SPORT1除了可以作为普通串口，还可以作为外部中断和标志位使用。通过设置系统控制寄存器（0X3FFF）的bit10，

6、DR1和DT1相应可作为FLAGIN（标志位输入）和FLAGOUT（标志位输出），这两个管脚在软件UART的过程中可以作为数据的输入和输出管脚。ADSP218X的串口在传输时高位优先。ADSP218X的串口使用主要是通过设置各内存映射控制寄存器来实现，各寄存器的具体含义及设置请参阅文献[2]。3DSP软件UART的实现由以上看出，DSP的串口和PC机的串口在数据格式以及传送控制上有区别，但是通过软件模拟以及必要的硬件控制，就可实现DSP与标准串口间的通信。在ADSP218X上软件模拟UART有3种主要的方法：直接利用DSP的串口，通过控制串口的传送模式来实现；利用DSP的定时器，通过标志位管

7、脚的输入输出来实现；利用DSP的外部中断，通过中断处理程序来实现。本文主要介绍前两种方法。3.1DSP串口实现的软件UART通过对DSP的串口控制寄存器进行设置以及对接收和传送数据进行必要的处理，利用图1所示的电路，DSP就可以与PC进行数据交换。接收数据时，设置DSP串口为内部时钟和外部产生帧同步信号。内部时钟信号用来提取接收数据。由于DSP串口进行数据接收时，只知道数据率而不知道它们与内部时钟的相位关系，因此为了保证数据的正确性，内部时钟频率设为PC串口波特率的奇数倍，本方案中取3，也就是说串口的一位数据DSP接收3次，这样就可以确保在3bit接收数据中至少有2bit是正确的。外部帧同步

8、信号通过硬件来实现，来自RS-232的TX信号同时接到DSP的DR和RFS信号管脚，因为DSP工作在有帧模式时只在等待新数据时检测RFS信号，传送开始后就忽略RFS信号，所以可以利用RS-232传输时的开始位来实现RFS信号。通常串口信号在无校验位时为10bit，以3倍的速率对其进行抽样就会得到30bit数据，除去第一位作为RFS信号，最后得到29bit数据。但DSP串口接收缓冲区通常是16bit，所以必须接