大功率UPS中DSP与单片机的串行通讯设计

    4 SPI接口实现DSP与单片机的串口通讯

    在利用SPI接口实现DSP与单片机进行串口通讯的时候，由于DSP需要通过一根时钟引线连接主机从机使其同步，而MCS51单片机串行通讯只有RXD和TXD，TXD产生系钟，RXD则既接收数据又发送数据，这里我们选用两片74LS645(同步收发器)来区分收发数据。硬件电路图如下：

图5 SPI接口实现DSP与单片机的串口通讯

    74LS645功能表如表1：

    MCS51采用方式0，同步串行通讯时钟为0.5MHz，单片机做主机，DSP做从机。当系统开始工作时，DSP的SPISTE(SPI从动发送使能脚)作为普通I/O口发送DSP的选通信号(初始化SPISTE=1)，当单片机的P1.0口检测到SPISTE的下降沿时，开始由TXD口输出同步时钟脉冲并通过RXD接收数据。同理当DSP检测到单片机由P1.3(初始化为1)的下降沿后，即接收到网络主控制器送出的SPICLK信号，开始接收由主机发送的数据，然后将SPISIMO引脚上的数据移入到SPIDAT寄存器。如果从DSP同时也发送数据，则必须在SPICLK信号开始之前把数据写入到SPIRXBUF或SPIDAT寄存器中去。

    SPI的接口有四种不同的波特率设置，时钟可以进行极性的选择，有效沿选择和相位选择等等。在这里由于DSP的SPICLK使用MCS51单片机的时钟频率，故在这里可以不设置SPICLK，只需保证DSP的工作频率不低于单片机通过TXD口转换的时钟频率即可。需要注意的是，DSP在通过SPI进行数据传输时，是先传送高8位在传送低8位，这就需要在单片机中断服务子程序中设定字符反转程序。DSP和单片机均采用中断方式发送并且接收数据，下面给出DSP作为从机发送数据，单片机作为主机接收数据的软件流程图：

    5　结 论

    在设计DSP与单片机通讯接口时，由于一般情况下对传输速率以及传输距离没有太多要求，所以仅利用SCI基本可以满足设计要求，但在较为复杂的数字化UPS系统之中通常需要两片或者多片DSP共同控制，在DSP与另外一块DSP通讯之中需要利用剩余的SPI口，在主从双DSP通讯设计中更为简单易行。当另外一块DSP与单片机进行通讯时，由于单片机的串口已经被占用，故可以考虑通过SCI口与单片机的外围中断 来实现，当 接收到一个下降沿的中断，就认为是串行数据的起始位到达了，而后利用设定好的波特率进行各位数据读取即可。

    参考文献：

    [1] 刘和平，严利平，张学锋，卓清锋，TMS320LF240XDSP结构、原理及应用，北京：北京航空航天大学出版社，2002

    [2] 尹熙鹏，段哲民，基于DSP的PWM型开关电源的设计，自动化与仪器仪表，2005，4

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