基于Lab Windows／CVI的PC與 DSP的串行通信

0 引言
隨著數字信號處理理論及微電子技術的高速發展，數字信號處理器(DSP)已廣泛應用于各個控制領域。而在控制系統中，通常會利用PC機與DSP之間的通信來對系統各個狀態／參數進行監控。這種方法既利用了DSP功耗低、價格相對便宜、功能強大、抗干擾能力強、適宜于分布現場等優點，同時又結合了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勢。為此，本文擬通過使用比較廣泛的RS-232-C接口標準來研究PC與TMS320F2812 DSP之間的異步串行通信。

1 硬件設計
這里采用最簡單的三線連接方法，即PC機與DSP的發送、接收端彼此交叉連接，地線對應連接的方法。另外，由于DSP的串行通信接口SCI的兩個外部引腳SCITXD和SCIRXD的信號為TTL電平，與RS-232-C標準邏輯電平不一致，因此，要進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芯片和若干電容來實現，使用時只用其中的一對收／發單元。

2 軟件設計
2．1 通信協議
本設計將通信的幀格式設置為1個起始位，8個數據位，無奇偶校驗位，1個停止位。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個字節。其中包頭是一個數據包開始的標志，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PC機來設置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，那么就應當發送15．20×100=1520=05F0H，即依次發送字符’0’=30H、’5’=35H、’F’=46H、’0’=30H；且在前面發送的字符串為”～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、頻率等實時數據的數據包格式與圖3類似，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。