DSP课程设计 同步串口通信在TMS320C643上实现

摘要进入21世纪之后，数字化浪潮正在席卷全球，数字信号处理器DSP（Digital Signal Processor）正是这场数字化革命的核心，无论在其应用的广度还是深度方面，都在以前所未有的速度向前发展。

数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字的形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传输与应用。

DSP可以代表数字信号处理技术（Digital Signal Processing）,也可以代表数字信号处理器（Digital Signal Processor）。

前者是理论和计算方法上的技术,后者是指实现这些技术的通用或专用可编程微处理器芯片。

本文就是就是基于DSP原理及应用编写设计的同步串口通信在TMS320C643上实现。

其集成开发环境为CCS，工作平台是SEED-DTK 。

CCS 是TI公司推出的用于开发DSP芯片的集成开发环境，它采用Windows风格界面，集编辑、编译、链接、软件仿真、硬件调试以及实时跟踪等功能于一体，极大地方便了DSP芯片的开发与设计，是目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。

SEED-DTK（DSP Teaching Kit）是一套可以满足大学本科、研究生和教师科研工作的综合实验设备。

SEED-DTK 是我公司在总结以往产品的基础上，以独特的多DSP 结构、强大的DSP 主板功能、丰富的外围实验电路、精心设计的实验程序、精湛的产品工艺形成的高性能产品。

关键字：同步串口通信 DSP CCS SEED-DTK目录一．功能描述 ---------------------------------------------------------- 3二．概要设计 ---------------------------------------------------------- 32.1 McBSP 介绍------------------------------------------------- 32.2 设计目的------------------------------------------------------ 42.3 设计概要------------------------------------------------------ 4三．详细设计 ---------------------------------------------------------- 43.1 实验程序功能与结构说明 -------------------------------- 43.2 程序流程图 ---------------------------------------------------- 5四．调试过程及效果 ------------------------------------------------- 54.1 实验准备------------------------------------------------------ 54.2 调试过程及效果 -------------------------------------------- 64.2.1 创建源文件 -------------------------------------------- 64.2.2 创建工程文件 ----------------------------------------- 74.2.2 设置编译与连接选项 -------------------------------- 84.2.3 工程编译与调试 ------------------------------------ 10 五．存在问题 -------------------------------------------------------- 12 六. 心得-------------------------------------------------------------- 12 七．参考文献 -------------------------------------------------------- 12 附录（源程序） ----------------------------------------------------- 13一．功能描述数字信号处理器由于具有高性能和灵活可编程的优点而得到广泛的应用 ,在许多应用系统中,实现DSP与 PC机之间有效可靠的通信是系统设计的重要部分。

一般来说 ,通信可以分为串行和并行两种方式。

相对于并行方式而言 ,串行通信具有电路结构简单、通信距离远和成本较低等优点 ,因而在许多数据交换量不大的系统中得到了广泛的应用。

串行数据传输又可分为同步和异步两种模式 ,通用 PC机的RS-232接口为通用异步接口UART(UniversalAsynchr onous Receiver and Transmitter) ,而MOT OROLA公司的串行外围设备接口 SPI为同步串行协议。

本课程设计在集成开发环境CCS下设计同步串口通信在TMS320C643上的实现，熟悉对MCBSP 的各个寄存器的功用与设置方法，掌握DSP 对寄存器的访问，熟悉同步串行通讯的编程方法，实现两个DSP 同步通讯。

二．概要设计2.1 McBSP 介绍TMS320DM643上集成了1个McBSP 片上外设，McBSP是Multichannel Buffered Serial Port 的缩写，即多通道缓冲型串行接口，是一种多功能的同步串行接口，它具有很强的可编程能力，可以配置为多种同步串口标准，直接与各种器件高速接口，其特点如下：全双工通讯；双缓冲数据寄存器，允许连续的数据流；独立的收发帧同步和时钟信号；可以直接与工业标准的Codec、AIC 或串行接口的A/D、D/A 接口；直接与T1/E1 帧、ST-BUS 兼容芯片、IOM-2 兼容芯片、AC97 兼容芯片、IIS 兼容芯片、SPI 芯片接口；最多可实现128 个通道的发送与接收；支持8/12/16/20/24/32-位的数据宽度；内置μ-律和A-律压缩／解压缩硬件；对于8-位数据的传输，可选择LSB 或MSB 方式；帧同步和时钟信号的极性可设定；内部时钟和帧信号发生的灵活编程。

每个McBSP 均由发送器和接收器构成，各有3 个信号：位-时钟、帧同步和串行数据，所以一个McBSP 有下列信号：FSR、CLKR、DR 和FSX、CLKX、DX，另外还有一个外部时钟源（CLKS）；帧同步信号（FSR、FSX）；位-时钟（CLKR、CLKX）；串行数据流（DR、DX）；外部时钟源（CLKS）。

McBSP 为一同步串行通信接口，同步串行通信协议包含：串行数据流起始时刻称为帧同步事件。

帧同步事件由位-时钟采样帧同步信号给出。

串行数据流长度：串行传输的数据流位数达到设定的长度后，结束本次传输，等下一个帧同步信号达到，再发起另一次串行传输。

串行数据流传输速度：即每一个串行位的持续时间，由位-时钟决定。

FSR（FSX）、CLKR（CLKX）、DR（DX）三者之间的关系即如何取得帧同步事件、何时采样串行数据位流、或何时输出串行数据位流，是可以通过McBSP 的寄存器进行配置的。

同步串口实验中使用MCBSP0 作为与SEED-DTK_MBoard 通讯的同步串口其连接图如下：图1. SEED-DTK_MBoard 通讯的同步串口其连接图2.2 设计目的1. 了解DSP 的MCBSP 外设的使用；2. 熟悉C 语言的宏函数在MCBSP 设置中的使用情况；3. 实现通过MCBSP 发送数字和文字。

2.3 设计概要1. DSP 的初始化；2. MCBSP 的初始化设置；3. MCBSP 的发送MCBSP 的接收。

三．详细设计3.1 实验程序功能与结构说明同步串口实验，包含文件1. Mcbsp_main.c ：实验的主程序，包含了系统初始化，MCBSP0 初始化，SEED-DEC643 通过MCBSP0 与SEED-DTK_MBoard 同步串口通讯等程序。

2. DEC643.c：对SEED-DEC643 各项资源操作的函数集，主要包含系统初始化函数，对CPLD 的各个控制函数。

3. vecs.asm：包含DM643 的中断向量表。

4. Mcbsp.c：包括了数据的接收和发送、接收中断、通讯初始化函数。

5. Mcbsp_inti.c：包括了MCBSP 初始化。

6. SEED_DEC643.cmd：声明了系统的存储器配置与程序各段的连接关系。

7. *.h：各子函数的头文件。

8. gui_string.asm：定义了要发送的文字信息。

3.2 程序流程图图2. 同步串口通信流程图四．调试过程及效果4.1 实验准备1．将SEED-XDS510PLUS 仿真器的USB 插头插入PC 机的USB 插槽中，启动计算机后识别SEED-XDS510PLUS 硬件，识别后安装其驱动程序。

双击\Setup\SEED-XDS510 Emulator Driver for CCS3.3.exe 文件。

（此文件是仿真器所配的光盘的内容）2．按照提示依次执行，同时默认路径为CCS 的安装路径。

3．安装完毕后打开控制面板查看系统中的设备管理器，出现如下结果，证明硬件连接成功，否则需检查硬件是否连接正确和USB 驱动安装是否安装正确：图3. USB 驱动安装4.2 调试过程及效果4.2.1 创建源文件1.双击 CCStudio v3.3. 图标进入CCS 环境。

2. 打开CCS 选择File →New →Source File 命令。

图4. 新建源文件3. 编写源代码并保存。

图5. 编写源代码并保存4. 保存源程序，选择File →Save。

并重复创建其他源程序。

4.2.2 创建工程文件1. 打开CCS，点击Project-->New,创建一个新工程，其中工程名及路径可任意指定，弹出如下对话框：图6. 创建一个新工程图7. 创建一个新工程2. 在Project 中填入工程名，Location 中输入工程路径；其余按照默认选项，点击完成即可完成工程创建。

3. 点击Project 选择add files to project，（如图8）添加工程所需文件。

4. 在弹出的对话框中的下拉菜单中分别选择.c 点击打开，即可添加源程序添加到工程中：5. 同样的方法可以添加其他源文件文件到工程中。

图8. 添加工程所需文件图9. 添加源程序4.2.2 设置编译与连接选项1. 点击Project 选择Build Opitions；2. 在弹出的对话框中设置相应的编译参数，一般情况下，按默认值就可以。