TMS320F206與CPU卡通信協(xié)議的優(yōu)化

發(fā)布時(shí)間:2010-2-18 15:40    發(fā)布者:李寬
關(guān)鍵詞: CPU , 通信協(xié)議
1 硬件電路

TMS320F206(簡(jiǎn)稱(chēng)F206)有1個(gè)通用輸入引腳BIOS和1個(gè)通用輸出引腳XF,此外還有IO0、IO1、IO2和IO3引腳,分別對應 I/O狀態(tài)寄存器的IO0~IO3。這4個(gè)引腳通過(guò)異步串行口寄存器(ASPCR)和I/O狀態(tài)寄存器(IOSR)實(shí)現軟件可控,可被單獨配置成輸入或輸出。本文中使用IO0作為CPU卡(江蘇意源公司iCos/Mil v1.0)的復位引腳,IO2作為CPU卡的I/O(輸入/輸出)引腳,電路圖如圖1所示。



2 軟件實(shí)現

異步串行通信,傳輸協(xié)議bit流為:1位寬的低電平為起始位,8位寬的數據位,1位校驗位,以及1位高電平的停止位。軟件實(shí)現時(shí),通過(guò)配置異步串行口寄存器(AS-PCR)和I/O狀態(tài)寄存器(IOSR),并使用定時(shí)器功能,完成F206與CPU卡之間數據的發(fā)送與接收。

2.1 數據發(fā)送

F206發(fā)送數據時(shí),將IO2配置成輸出狀態(tài),然后啟動(dòng)定時(shí)器,按照設置的波特率,分別將發(fā)送的數據按字節(8位)加上起始位、校驗位和停止位發(fā)送給CPU卡的IO2口。

數據發(fā)送子程序為:



2.2 數據接收

接收數據一般采用軟件輪詢(xún)的方式實(shí)現。數據接收子程序為:



2.3 定時(shí)器設置

定時(shí)器中斷頻率由TDDR(定時(shí)器divide-down寄存器,定時(shí)計數寄存器TIM的低4位)和定時(shí)周期寄存器PRD共同確定。當兩者都為0 時(shí),定時(shí)器中斷頻率為(CLKOUT1rate)/2;兩者不全為0時(shí),由如下公式確定:



舉例:為了實(shí)現9 600 bps的有效傳輸速率,實(shí)際傳輸速率(額外增加1位起始位、1位校驗位、1位停止位)應該為:

9 600 bps÷8×(8+1+1+1)=13 200 bps

故在晶振頻率為20 MHz的條件下,PRD=20×106/13200-1=1514。

此時(shí),將PRD設置為1514,每?jì)纱味〞r(shí)器中斷的時(shí)間間隔即為1位數據的保持時(shí)問(wèn)。一般來(lái)說(shuō),讀取的時(shí)機靠近位寬的中間位置,讀取的數據比較可靠和穩定,如圖2所示。



3 軟件改進(jìn)

圖2中,如果讀取的起始位的位置正好處在起始位的開(kāi)始,此時(shí)就會(huì )出現將起始位的末尾誤判為第1位;或者讀取的起始位的位置處在起始位的末尾,將可能丟失數據的第1位,都會(huì )導致讀取數據出錯,如圖3所示。



為了降低讀取數據出錯的概率,將起始位的判斷周期定為位寬的1/3,并在檢測到起始位后,繼續等待1/3位寬(再等待一個(gè)定時(shí)中斷),對起始位進(jìn)行確認(讀取的值為0)。此時(shí)才認定是一個(gè)正常的起始位,將定時(shí)周期修改為正常的位寬。此后每個(gè)定時(shí)器中斷可以正確讀取1位的數據,且保證了讀取的時(shí)機處在 1/3~2/3位寬的中間部分,如圖4所示。



此時(shí),圖3中出錯的問(wèn)題也得到解決,如圖5所示。



此外,還解決了毛刺引起的起始位誤判的問(wèn)題。因為一個(gè)毛刺的持續時(shí)間不會(huì )延續1/3位寬的時(shí)間,否則該應用將因穩定性太差而不能得到實(shí)用。

4 硬件改進(jìn)

除了單純使用定時(shí)器實(shí)現外,還可以結合INT2中斷實(shí)現起始位的確認,電路如圖6所示。



此時(shí),建議延后1/3或者1/2個(gè)位寬時(shí)間,再讀取起始位的狀態(tài)。若還是為低電平,則作為一個(gè)有效的起始位,關(guān)閉INT2中斷,然后按照一個(gè)完整位寬的時(shí)問(wèn)啟動(dòng)定時(shí)器,每次讀取1位,完成接收1字節后,關(guān)閉定時(shí)器,開(kāi)啟INT2中斷,啟動(dòng)下一個(gè)字節的接收流程。

參考文獻

1. 北京聞亭科技發(fā)展有限公司.TMS320C2XX高速數字信號處理器原理與應用[OL]. (1998-04).http://www.DSPChina.com.
2. TI 公司.TMS320C1x/C2x/c2xx/C5x Assembly Language Tools User's Guide,1995.
     
作者:江南計算技術(shù)研究所 李德兵  李德勇  尹戰文   來(lái)源:單片機嵌入式系統應用 2009(10)
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