论文部分内容阅读
摘要：本文对美国德州仪器（TI）公司的DSP芯片TMS320C6455的新型同步多通道缓冲串行口（McBSP）的技术特性作了介绍，文章针对TMS320C6455没有异步串口的特点，对串口（McBSP）的开发与应用作了较详细的论述，结合相应的软件处理，编程实现了DSP与计算机的异步串口RS-232进行通信的功能。
关键词：TMS320C6455；McBSP；串口通信
中图分类号：TN911.72 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 03-0000-03
1 引言
TMS320C6000系列DSP是1997年美国TI公司推出的高端产品，DSP以其性能优良，编码效率高，性价比好等诸多优点在各个领域得到越来越广泛的应用。作为数字信号处理的核心技术，DSP的应用已经深入到涉及信号处理的航空、航天、雷达、声呐、通信、家用电器等各个领域，成为电子系统的心脏。
在实际的使用中，DSP需要经常与外围设备之间进行数据交换，实现异步串行通信。McBSP是TI公司生产的数字信号处理芯片的多通道缓冲串行口，McBSP是在标准串行接口的基础之上对功能进行扩展，因此，具有与标准串行接口相同的基本功能，但是McBSP串口不支持通用异步收发适配器UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）。针对异步串行通信中应用最广泛的RS-232标准总线，本文设计了基于TMS320C6455的McBSP编程实现异步串口通信的方法。
2 McBSP串口结构
McBSP的接收操作采取三级缓冲方式，发送操作操作采用两级缓冲方式。
发送数据首先由CPU或者DMA/EDMA控制写到DXR。如果XSR中没有数据，DXR中的数据被复制到XSR，否则，DXR会等待XSR中旧数据的最后一位被移位输出到DX引脚后，才能将数据复制到XSR。发送帧同步后，XSR开始将数据移到DX引脚。
3 McBSP的通信原理
RS-232标准规定了字符数据的传输格式，每一帧由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成，起始位为“1”，结束位为“0”，起始位后的8bit是数据，其中起始位和停止位作为异步通信的同步信号，分别指示传送数据的开始和结束。而McBSP则依靠三个信号实现发送数据和接收数据：数据线D（R/X）、帧同步线FS（R/X）和移位时钟线CLK（R/X）。要实现TMS320C6455同步串口McBSP与PC机异步串口RS-232的全双工通信，首先必须解决这两种不同通信接口方式之间的数据格式统一问题和McBSP接受数据时的帧同步问题。
4 McBSP软件程序设计
本文的程序设计是在DSP的软件开发环境CCS中进行的。
在本系统中采用CPU轮询方式发送接收数据，主要是通过查询SPCR.RRDY和SPCR.XRDY来实现。程序设计包括McBSP的初始化以及接受/发送数据处理程序等。
4.1 McBSP的初始化
程序初始化时，需要设置McBSP串口控制寄存器（SPCR）、接收/发送控制寄存器（RCR/XCR）、采样频率发生寄存器（SRGR）及引脚控制寄存器（PCR）等，通过对这些寄存器进行赋值来实现功能配置，McBSP初始化过程根据系统不同其设置也有所不同，在本系统中寄存器设置如下程序所示。McBSP的发送器与接收器相互之间可以独立地进行操作，为此，通过修改寄存器中相应的位，就可以实现独立地复位或退出复位状态。
其中采样率发生器的时钟可以来源于内部CPU时钟信号，也可以来源于外部时钟输入到CLKS管脚。分频因子CLKGDV=（McBSP的时钟频率）/（16×波特率）-1，为了产生16倍波特率的频率，时钟频率必须进行适当的配置。
5 结语
本文针对TMS320C6455DSP中的多通道缓冲串口（McBSP）是一种同步串行接口，并不支持通用异步接收器/发送器（UART）标准的特点，充分利用C6455片上硬件资源，并结合相应的软件处理，将同步接口转换为异步串行接口，很好地解决了C6455与UART设备实现通信的问题。作者已将该方法应用于数字信号处理模块串口文件加载固化系统，应用结果表明，TMS320C6455通过McBSP与计算机RS-232可进行高速数据传输，数据传输正确、完整，能够很好满足工程应用要求。
参考文献：
[1]TMS320C6000 McBSP： UART[J/OL].TI Incorporated，2004.
[2]TMS320C6000 DSP multichannel Buffered Serial Port（McBSP） Reference Guide[J/OL].TI Incorporated，2006.
[3]TMS320C6000 Peripherals Reference Guide[J/OL]. TI Incorporated，2004.
[4]郑阿奇，孙承龙.DSP开发宝典[M].电子工业出版社，2012.
[5]任丽香，马淑芬，李方慧.TMS320C6000系列DSPs的原理与应用[M].电子工业出社，2000.
[作者简介]
陈伊卿（1987-），女，陕西西安人，硕士，中航工业西安航空计算技术研究所，研究方向：嵌入式系统，助理工程师。
关键词：TMS320C6455；McBSP；串口通信
中图分类号：TN911.72 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 03-0000-03
1 引言
TMS320C6000系列DSP是1997年美国TI公司推出的高端产品，DSP以其性能优良，编码效率高，性价比好等诸多优点在各个领域得到越来越广泛的应用。作为数字信号处理的核心技术，DSP的应用已经深入到涉及信号处理的航空、航天、雷达、声呐、通信、家用电器等各个领域，成为电子系统的心脏。
在实际的使用中，DSP需要经常与外围设备之间进行数据交换，实现异步串行通信。McBSP是TI公司生产的数字信号处理芯片的多通道缓冲串行口，McBSP是在标准串行接口的基础之上对功能进行扩展，因此，具有与标准串行接口相同的基本功能，但是McBSP串口不支持通用异步收发适配器UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）。针对异步串行通信中应用最广泛的RS-232标准总线，本文设计了基于TMS320C6455的McBSP编程实现异步串口通信的方法。
2 McBSP串口结构
McBSP的接收操作采取三级缓冲方式，发送操作操作采用两级缓冲方式。
发送数据首先由CPU或者DMA/EDMA控制写到DXR。如果XSR中没有数据，DXR中的数据被复制到XSR，否则，DXR会等待XSR中旧数据的最后一位被移位输出到DX引脚后，才能将数据复制到XSR。发送帧同步后，XSR开始将数据移到DX引脚。
3 McBSP的通信原理
RS-232标准规定了字符数据的传输格式，每一帧由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成，起始位为“1”，结束位为“0”，起始位后的8bit是数据，其中起始位和停止位作为异步通信的同步信号，分别指示传送数据的开始和结束。而McBSP则依靠三个信号实现发送数据和接收数据：数据线D（R/X）、帧同步线FS（R/X）和移位时钟线CLK（R/X）。要实现TMS320C6455同步串口McBSP与PC机异步串口RS-232的全双工通信，首先必须解决这两种不同通信接口方式之间的数据格式统一问题和McBSP接受数据时的帧同步问题。
4 McBSP软件程序设计
本文的程序设计是在DSP的软件开发环境CCS中进行的。
在本系统中采用CPU轮询方式发送接收数据，主要是通过查询SPCR.RRDY和SPCR.XRDY来实现。程序设计包括McBSP的初始化以及接受/发送数据处理程序等。
4.1 McBSP的初始化
程序初始化时，需要设置McBSP串口控制寄存器（SPCR）、接收/发送控制寄存器（RCR/XCR）、采样频率发生寄存器（SRGR）及引脚控制寄存器（PCR）等，通过对这些寄存器进行赋值来实现功能配置，McBSP初始化过程根据系统不同其设置也有所不同，在本系统中寄存器设置如下程序所示。McBSP的发送器与接收器相互之间可以独立地进行操作，为此，通过修改寄存器中相应的位，就可以实现独立地复位或退出复位状态。
其中采样率发生器的时钟可以来源于内部CPU时钟信号，也可以来源于外部时钟输入到CLKS管脚。分频因子CLKGDV=（McBSP的时钟频率）/（16×波特率）-1，为了产生16倍波特率的频率，时钟频率必须进行适当的配置。
5 结语
本文针对TMS320C6455DSP中的多通道缓冲串口（McBSP）是一种同步串行接口，并不支持通用异步接收器/发送器（UART）标准的特点，充分利用C6455片上硬件资源，并结合相应的软件处理，将同步接口转换为异步串行接口，很好地解决了C6455与UART设备实现通信的问题。作者已将该方法应用于数字信号处理模块串口文件加载固化系统，应用结果表明，TMS320C6455通过McBSP与计算机RS-232可进行高速数据传输，数据传输正确、完整，能够很好满足工程应用要求。
参考文献：
[1]TMS320C6000 McBSP： UART[J/OL].TI Incorporated，2004.
[2]TMS320C6000 DSP multichannel Buffered Serial Port（McBSP） Reference Guide[J/OL].TI Incorporated，2006.
[3]TMS320C6000 Peripherals Reference Guide[J/OL]. TI Incorporated，2004.
[4]郑阿奇，孙承龙.DSP开发宝典[M].电子工业出版社，2012.
[5]任丽香，马淑芬，李方慧.TMS320C6000系列DSPs的原理与应用[M].电子工业出社，2000.
[作者简介]
陈伊卿（1987-），女，陕西西安人，硕士，中航工业西安航空计算技术研究所，研究方向：嵌入式系统，助理工程师。