DSP的软件UART实现

### DSP的软件UART实现 #### 一、前言 ADSP218X是一款16位的定点数字信号处理器(DSP)，因其具有低成本和低功耗的特点，在诸多领域特别是通信系统中得到了广泛应用。这款DSP主要适用于那些对数据处理精度和动态范围要求适中，但非常重视成本和功耗的应用场合。相较于其他类型的定点DSP，ADSP218X的优势在于其拥有较大的片内高速存储器容量、强大的寻址能力以及较快的运算速度，这些特点使其非常适合于构建外围设备较少的系统。 ADSP218X配备了两个带有自动压力扩展功能的双缓冲串口。这些串口属于同步串口类型，与标准的异步串行接口(UART)有所不同。因此，为了实现ADSP218X与PC机串口之间的通信，必须在DSP中采用软件模拟通用异步收发器(UART)的方法。 #### 二、串行通信和DSP串口 在现代计算机系统中，串行通信是一种常见的数据传输方式。大多数PC机上的串口遵循RS-232标准，该标准定义了使用25脚的DB25连接器，并规定了连接器每个引脚的功能及信号电平。对于较短距离内的通信(<12米)，可以直接通过电缆线将标准RS-232端口连接起来；而对于更远距离的通信，则可能需要添加调制解调器。实际上，在RS-232的25个引脚中，有许多引脚很少被使用。因此，当前较为流行的串口配置有两种：9针(DB9)和25针(DB25)。在简单的电路设计中，最常用的连接方式是三线制接法，即只需将地线(GND)、接收数据线(RX)和发送数据线(TX)相连接，就能实现全双工异步串行通信。 ADSP218X拥有两个双向双缓冲的同步串口，这些串口通过帧信号控制数据流。每个串口有五个信号：串行时钟(SCLK)、接收帧同步(RFS)、发送帧同步(TFS)、串行数据接收(DR)和串行数据发送(DT)。串口数据长度可以在3到16位之间灵活设置，支持四种不同的数据格式：右对齐高位零填充、右对齐高位符号位填充、μ率压缩和A率压缩。在ADSP218X的两个串口中，SPORT1除了可以作为普通串口使用外，还可以用作外部中断和标志位。 #### 三、DSP软件UART的实现 由于DSP的串口和PC机的串口在数据格式及传输控制方面存在差异，因此需要通过软件模拟以及必要的硬件控制来实现两者之间的通信。在ADSP218X上，可以通过以下几种方法来实现软件UART： 1. **直接利用DSP的串口**：通过控制串口的传输模式来实现软件UART。例如，设置DSP串口为内部时钟和外部帧同步信号模式。内部时钟用于提取接收数据，而外部帧同步信号则通过硬件实现。 - **接收数据**：设置DSP串口为内部时钟模式和外部帧同步信号模式。内部时钟频率应设置为PC串口波特率的奇数倍(如3倍)，以确保数据的准确性。外部帧同步信号可以通过硬件实现，例如，可以将来自RS-232的TX信号同时接到DSP的DR和RFS信号脚上。 - **发送数据**：通过软件控制串口的数据发送过程，确保数据正确地按规定的波特率发送出去。 2. **利用DSP的定时器**：通过定时器产生定时信号，结合标志位管脚的输入输出来实现软件UART。 - **接收数据**：设置定时器周期与PC机串口波特率匹配，利用标志位管脚作为数据接收脚。 - **发送数据**：同样利用定时器产生的定时信号控制数据的发送。 3. **利用DSP的外部中断**：通过中断处理程序实现软件UART。 - **接收数据**：当外部中断发生时，触发中断服务程序进行数据接收处理。 - **发送数据**：通过中断服务程序控制数据的发送过程。 ### 结论 通过上述介绍可以看出，尽管ADSP218X的串口属于同步串口，但通过适当的软件模拟和硬件控制，完全可以实现在DSP与PC机之间进行有效的异步串行通信。具体实施时，可以根据项目的实际需求选择最适合的实现方法。无论是利用DSP本身的串口资源还是通过定时器或外部中断来实现软件UART，都需要细致规划并精确控制信号的发送和接收过程，以确保通信的准确性和可靠性。