【摘要】：詳細(xì)介紹了串口通信的基本原理和實現(xiàn)方法,在上位機和DSP之間實現(xiàn)3種通信方式,即查詢方式、標(biāo)準(zhǔn)SCI模式的中斷方式、FIFO模式下的中斷方式;同等條件下,接收和發(fā)送同等數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù),使用FIFO中斷方式用時最少,通信效率最高,節(jié)省了CPU的機時資源;當(dāng)數(shù)據(jù)量越大時,采用該方式,其優(yōu)越性越明顯。在FIFO中斷方式中,針對上位機與DSP之間存在的上電時序問題,提出了一種找?guī)^重排序方法,經(jīng)過實驗,驗證了該方法的可靠性。
【圖文】：

－２３２、ＲＳ－４２２與ＲＳ－４８５都是串行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)接口。ＲＳ４２２總線與ＲＳ４８５和ＲＳ２３２的電路原理基本相同，都是以差動方式發(fā)送和接收，不需要數(shù)字地線。ＲＳ－４２２四線接口由于采用單獨的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各通信裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式（ＸＯＮ／ＸＯＦＦ握手）或硬件方式（一對單獨的雙絞線）實現(xiàn)［２］。本文以ＲＳ－４２２方式為例，旨在研究ＤＳＰ的ＳＣＩ模塊與上位機串口通信效率問題。串口通信配置框圖如圖１所示。１實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送方式標(biāo)準(zhǔn)ＳＣＩ實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收或者發(fā)送，可以采用查詢的方式和中斷的方式。查詢方式：就是通過查詢發(fā)送緩沖器的就緒標(biāo)志位圖１串口通信配置框圖ＴＸＲＤＹ和接收緩沖器的就緒標(biāo)志位ＲＸＲＤＹ來判斷ＳＣＩ是否做好了發(fā)送或者接收準(zhǔn)備。［３］標(biāo)準(zhǔn)ＳＣＩ模式下中斷方式：ＤＳＰ在接收完一個完整的字符后，通知其ＣＰＵ讀取數(shù)據(jù)。具體過程：如果ＤＳＰ引腳ＳＣＩＲＸＤＡ上有高電平觸發(fā)，ＳＣＩ就開始將二進制數(shù)逐位移進接收寄存器ＲＸＳＨＦ，當(dāng)接收移位寄存器將接收到的完整字符發(fā)送給接收緩沖寄存器ＳＣＩＲＸＢＵＦ后，標(biāo)志位ＲＸＲＤＹ置位，同時產(chǎn)生一個接收中斷的請求號，ＣＰＵ讀取ＳＣＩＲＸＢＵＦ中的數(shù)據(jù)，標(biāo)志位ＲＸＲＤＹ被自動清除。標(biāo)準(zhǔn)ＳＣＩ模式下指令接收流程圖如圖２所示［４］。發(fā)送中斷工作方式與接收中斷工作方式類似，這里不再贅述。ＦＩＦＯ（ＦｉｒｓｔＩｎＦｉｒｓｔＯｕｔ）模式下中斷方式：ＤＳＰ在接收完一段字符后通知ＣＰＵ來讀取數(shù)據(jù)。與標(biāo)準(zhǔn)

序流程圖外部因素變化），統(tǒng)計這３種方式下ＤＳＰ發(fā)送和接收數(shù)據(jù)所花費的時間，如表２所示。以傳輸８ｋＢ數(shù)據(jù)為例，由表２可知，采用ＦＩＦＯ模式下中斷方式，較前兩種方式，發(fā)送和接收分別節(jié)省了３．７９９９３ｓ、３．４２８２６ｓ和１．３４５２１ｓ、１．２０５１３ｓ。由此可見，采用ＦＩＦＯ模式下中斷的串口通信方式，節(jié)省ＣＰＵ機時資源。與查詢方式相比，，提高數(shù)據(jù)的傳輸效速率達(dá)１１０．９％。當(dāng)數(shù)據(jù)量越大，采用該串口傳輸模式用時越少，其優(yōu)越性越明顯。圖５ＣＣＳ３．３下ＤＳＰ接收與發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器界面在ＣＣＳ３．３編譯環(huán)境下運行ＤＳＰ，將接收數(shù)據(jù)寄存器ＲＤａｔａ［１３］和重排后的接收數(shù)據(jù)寄存器Ｒ＿ｒｅｏｒｄｅｒ［１３］調(diào)用出來，如圖５第二列和第一列數(shù)據(jù)所示。第三列為ＤＳＰ定時發(fā)送的數(shù)據(jù)。每隔５ｍｓ發(fā)送一次數(shù)據(jù)，同時接收數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)解讀出來顯示在圖表中。從圖５中可以看出：ＲＤａｔａ［１３］中接收到的字符是錯位的（曲線中數(shù)據(jù)表示錯位的變化數(shù)據(jù)），經(jīng)過重排序后，調(diào)整字符次序，Ｒ＿ｒｅｏｒｄｅｒ［１３］中數(shù)據(jù)通過通信協(xié)議幀校驗，成功接收。經(jīng)過多次實驗，驗證了該方法的可靠性。經(jīng)計算，發(fā)送一次數(shù)據(jù)所用時間為：ｔｉｍｅＴ＝１×１０×１６１１５２００＝１．３８８８９ｍｓ花費時間明顯小于定時器周期５ｍｓ，滿足要求，可見數(shù)據(jù)可以在５ｍｓ內(nèi)發(fā)送出去。４結(jié)束語相比查詢方式和標(biāo)準(zhǔn)ＳＣＩ模式下的中斷方式，使用ＦＩＦＯ模式的中斷方式，可大大提高ＣＰＵ的通信效率，節(jié)省了ＤＳＰ的機時資源，讓ＣＰＵ有
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院;
【分類號】：TN919

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本文編號：2535798