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TMS320C54X的LJART串口通信功能
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2017-10-30
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TMS320C54x DSP的外设没有集成UJART串口，可以通过两种途径来实现TMS320C54X的LJART串口通信功能。一是通过软件的方法。二是采用外部接口芯片组，完成RS232信号的接收和发送，并以DSP容易快速访问的方式与DSP接口。
1 采用软件模拟
TMS320C54x DSP软件模拟实现LJART无需额外硬件开销，仅需通用I／（BIO和XF）、外部中断INTO以及一个定时器就可实现，硬件连接如图l所示。
图l中，XF引脚用于发送数据，BIO脚和INTO脚用于接收数据。此方法可以模拟半双工通信与全双工通信。软件模拟IJART技术允许用户设置：数据位数（1～16）、奇偶校验（奇校验或偶校验）或无奇偶校验、停止位（1～2）和波特率。每秒传输比特数计算公式为：
改变寄存器TDDR和PRD的设置值，可以获得不同的波特率。BaudRate最大值是：
其中，clkfreq是DSP系统时钟，#cycles是子程序执行周期，bit是完成UART功能限定条件（1／2或1）。
另外，需要两个存储单元分别用作UART状态寄存器和计数器，以便控制软件完成接收与发送任务。
1.1 接收功能
要正确接收数据流，首先要检测起始位。由于百BIO和INTO连在一起，一旦低电平有效则启动INTO中断。首次响应中断，定时器设置定时周期为1／2码元宽度，以便保证在起始位中间位置定时中断采样BIO引脚。如果采样电平为高，起始位就是虚假信号，定时器立即停止定时并退出子程序。如果为低，则认为检测到起始位，关闭外部中断INTO以免数据流中的O再被误认为是起始位。接收后续数据时，每次定时器没置定时周期为一个码元宽度，保证在码元中间采样，从而减少误码。当收到若干个（数据位数可根据需要设定为1～16）数据后，再检测停止位和奇偶校验位。若数据接收正确，则格式化输出数据（去掉起始位、停止位和奇偶校验位）。同时计数器清零，复位RCV（接收标志位．在LJART状态寄存器中设定）标志位，并开中断为下一次检测数据流的起始位做好准备。
1.2 发送功能
一旦发送数据，并且发送子程序被调用，必须先将发送数据格式化（加上起始位、停止位和奇偶校验位）存在某个存储单元以备发送。然后，检测TX位是否被置位（即有无数据正在发送）。若是，则循环等待直到TX（发送标志位，在UART状态寄存器中设定）被复位为止。要知道何时开始发送下一个数据，需要定时器定时中断来控制，同时还需要一个发送计数器控制程序流程。由于发送和接收是独立进行的，它们共用唯一的一个定时器，如果UART在接收数据过程中定时器突然被发送功能占用，则必然会破坏数据。发送数据前必须检测RCU标志位，确认没有正在接收数据后才能开始发送数据，否则发送程序等待。因此，准确来讲，这种发送接收方式只是一种半双工方式，发送和接收不能同时进行。如果要实现全双工通信，则无论是否正在接收数据，发送都延迟一段时间等待下一次接收，然后与其同步进行。
1 采用软件模拟
TMS320C54x DSP软件模拟实现LJART无需额外硬件开销，仅需通用I／（BIO和XF）、外部中断INTO以及一个定时器就可实现，硬件连接如图l所示。
图l中，XF引脚用于发送数据，BIO脚和INTO脚用于接收数据。此方法可以模拟半双工通信与全双工通信。软件模拟IJART技术允许用户设置：数据位数（1～16）、奇偶校验（奇校验或偶校验）或无奇偶校验、停止位（1～2）和波特率。每秒传输比特数计算公式为：
改变寄存器TDDR和PRD的设置值，可以获得不同的波特率。BaudRate最大值是：
其中，clkfreq是DSP系统时钟，#cycles是子程序执行周期，bit是完成UART功能限定条件（1／2或1）。
另外，需要两个存储单元分别用作UART状态寄存器和计数器，以便控制软件完成接收与发送任务。
1.1 接收功能
要正确接收数据流，首先要检测起始位。由于百BIO和INTO连在一起，一旦低电平有效则启动INTO中断。首次响应中断，定时器设置定时周期为1／2码元宽度，以便保证在起始位中间位置定时中断采样BIO引脚。如果采样电平为高，起始位就是虚假信号，定时器立即停止定时并退出子程序。如果为低，则认为检测到起始位，关闭外部中断INTO以免数据流中的O再被误认为是起始位。接收后续数据时，每次定时器没置定时周期为一个码元宽度，保证在码元中间采样，从而减少误码。当收到若干个（数据位数可根据需要设定为1～16）数据后，再检测停止位和奇偶校验位。若数据接收正确，则格式化输出数据（去掉起始位、停止位和奇偶校验位）。同时计数器清零，复位RCV（接收标志位．在LJART状态寄存器中设定）标志位，并开中断为下一次检测数据流的起始位做好准备。
1.2 发送功能
一旦发送数据，并且发送子程序被调用，必须先将发送数据格式化（加上起始位、停止位和奇偶校验位）存在某个存储单元以备发送。然后，检测TX位是否被置位（即有无数据正在发送）。若是，则循环等待直到TX（发送标志位，在UART状态寄存器中设定）被复位为止。要知道何时开始发送下一个数据，需要定时器定时中断来控制，同时还需要一个发送计数器控制程序流程。由于发送和接收是独立进行的，它们共用唯一的一个定时器，如果UART在接收数据过程中定时器突然被发送功能占用，则必然会破坏数据。发送数据前必须检测RCU标志位，确认没有正在接收数据后才能开始发送数据，否则发送程序等待。因此，准确来讲，这种发送接收方式只是一种半双工方式，发送和接收不能同时进行。如果要实现全双工通信，则无论是否正在接收数据，发送都延迟一段时间等待下一次接收，然后与其同步进行。
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