0 引言
    信息社會的發(fā)展,，在很大程度上取決于信息與信號處理技術(shù)的先進(jìn)性,。數(shù)字信號處理技術(shù)的出現(xiàn)改變了信息與信號處理技術(shù)的整個面貌；而數(shù)字處理器作為數(shù)字信號處理的核心技術(shù),，其應(yīng)用已經(jīng)涉及到設(shè)計信號處理的各個領(lǐng)域,，成為電子系統(tǒng)的心臟。某光電跟蹤產(chǎn)品設(shè)計了基于TMS320C6201B和ADSP2187L的雙DSP的信息處理平臺,，它提高了對信息的識別處理速度,，具有實(shí)時性好、控制精度高,、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),。一般情況下，可利用JTAG口對DSP進(jìn)行調(diào)試,，然而,，在整機(jī)情況下，這種方式就不太適用了,。因而,，在本系統(tǒng)中設(shè)計了RS 422接口，大大方便了遠(yuǎn)程調(diào)試和整機(jī)調(diào)試,。

1 RS 422通信設(shè)計
    本系統(tǒng)選用Maxim公司提供的Max490ESA作為接口芯片,，它具備高速、低功耗等特點(diǎn),。圖1所示為RS422接口原理圖,。

    該通信設(shè)計的接口程序包括兩個部分：DSP上的通信程序設(shè)計和PC機(jī)上的通信程序設(shè)計。
    DSP的通信程序設(shè)計主要是調(diào)用INT5和TIMER0中斷實(shí)現(xiàn)的,。RX信號線掛在TMS320C6201的INT5腳,，當(dāng)6201檢測到下跳時,，引發(fā)一個中斷，在中斷程序中,，立即將ADSP2187前端的數(shù)據(jù)采集到DSP的片內(nèi),，然后開放TIMER0中斷處理程序,。中斷程序負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)發(fā)給PC機(jī),。
    PC機(jī)的RS 422通信程序采用C++Builder編寫，為多線程程序,。利用了專用的RS 422通信控件Vcomm32來實(shí)現(xiàn)通信,。
1．1 DSP上的RS 422通信程序設(shè)計
    DSP上的RS 422通信程序是一種有限狀態(tài)機(jī)，它利用上層協(xié)議將位流進(jìn)行傳輸,，具體設(shè)計如下：
1．1．1 位流的形成
    發(fā)送過程：RS 422是四線制的差分電平通信標(biāo)準(zhǔn),，在本系統(tǒng)中，TMS320C6201B的McBSP1用作通用I／O口,，將MeBSP1的7根本來用作同步通信用的數(shù)據(jù)與控制線,，現(xiàn)設(shè)置為通用I／O線。
    通過將TMS320C6201B的McBSP1接口的DX引腳置高與置低實(shí)現(xiàn)發(fā)送一位位的數(shù)據(jù)流,，通過讀取RX引腳上的電平信號來接收數(shù)據(jù)位流,。位流的速度與PC機(jī)上接收與發(fā)送流的速度一致。位流的格式遵循標(biāo)準(zhǔn)異步通信協(xié)議(UART),，本系統(tǒng)中,，設(shè)定為1位起始位，8位數(shù)據(jù)位,，2位停止位,。由于TMS320C6201B上沒有帶UART通信口，只能用軟件通過通用I／O引腳模仿UART,。位流的節(jié)奏由TMS320C6201B的定時器0定時周期控制,。圖2所示為UART通用異步通信協(xié)議。

    接收過程：RS 422傳輸線Rx+,、Rx-經(jīng)過MAX490ESA422接口芯片后,，變成5 V CMOS電平信號Rx。Rx接至TMS320C6201B的兩個地方,，一是TMS320C6201B的McBSP1的Rx腳,，另外還同時接至TMS320C6201B的INT5腳。接收的過程如下：一旦PC機(jī)發(fā)出一個8位數(shù)據(jù),，PC機(jī)首先要發(fā)送電平為低的起始位,，這時將引起Rx腳由高到低的跳變，TMS320C6201B的INT5腳將感受到這一電平的跳變,，這將引發(fā)TMS320C6201B的一次電平中斷,，用來提示TMS320C6201B,，請準(zhǔn)備接收PC機(jī)上的數(shù)據(jù)。在INT5的中斷處理程序中,，首先關(guān)掉INT5腳電平中斷,，以防后來還沒有接收完8位的數(shù)據(jù)位流上的電平變化再次引發(fā)不希望出現(xiàn)的中斷，然后退出中斷,。TIMER0開始計數(shù)到給定的周期時,，引起了TIMER0的定時中斷，TIMER0判斷是否收滿8位,，如果沒有,，則讀取McBSP1腳上的Rx信號，將其移入到接收緩沖區(qū),；如果接收滿了8位,，則根據(jù)接收緩沖區(qū)接收到的字的意義以及DSP其他參數(shù)做出處理，當(dāng)然,，收滿8位,，TIMER0定時將打開INT5中斷，復(fù)原系統(tǒng)其他狀態(tài),，為下一次接收完整數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備,。這樣就完整地接收到了PC機(jī)上的一串完整的8位數(shù)據(jù)。
1．1．2 上層通信協(xié)議
    位流形成后必須能識別出位流中包含的意義,，或者建立一種DSP與PC之間的通信協(xié)議或通信狀態(tài)機(jī),，確保DSP能夠識別出PC機(jī)發(fā)出的命令字，同時PC機(jī)也能正確接收包含著特別含義的位流,。
    該通信協(xié)議要實(shí)現(xiàn)以下功能：
    (1)確保DSP與PC機(jī)能正確地握手,。當(dāng)握手不成功時，要有相應(yīng)的錯誤處理機(jī)制,；當(dāng)握手不成功的次數(shù)太多時,，必須停止握手，提示操作人員做相應(yīng)的處理,。
    (2)在握手成功后,，DSP能夠根據(jù)PC發(fā)出的命令，做出相應(yīng)的響應(yīng),。
    (3)協(xié)議應(yīng)該簡單,，不太復(fù)雜，擴(kuò)展容易,。
    為了達(dá)到以上設(shè)計目的,，本系統(tǒng)在DSP上設(shè)計了如圖3所示的RS 422通信狀態(tài)機(jī)。

    其基本過程是：當(dāng)DSP啟動后,，進(jìn)入主程序,，首先將通信狀態(tài)機(jī)置于準(zhǔn)備接收PC機(jī)握手碼狀態(tài),，一旦收到PC機(jī)發(fā)出的8位數(shù)據(jù)，判斷是否是8位握手碼,，如果是則將通信狀態(tài)機(jī)置于發(fā)送握手碼狀態(tài),，如果握手碼接收錯誤，則發(fā)0x55,，否則發(fā)0xAA,。如果是正確的握手碼，則將通信狀態(tài)機(jī)置于準(zhǔn)備接收PC機(jī)命令態(tài),。下一步,，通信狀態(tài)機(jī)等待接收PC機(jī)發(fā)出的命令,，一旦收到8位數(shù)據(jù),，則認(rèn)為是PC機(jī)發(fā)出的命令，并根據(jù)PC發(fā)出的命令,，將通信狀態(tài)機(jī)調(diào)整到PC機(jī)要求的工作狀態(tài),，然后執(zhí)行PC機(jī)要求的操作，如傳送AD原始數(shù)據(jù)與相關(guān)結(jié)果,，等待接受PC機(jī)發(fā)出2187的程序數(shù)據(jù)等,。當(dāng)執(zhí)行完P(guān)C機(jī)的命令，調(diào)整通信狀態(tài)機(jī)回到初始等待PC發(fā)出握手測試碼狀態(tài),，為新一輪的通信準(zhǔn)備好條件,。
1．2 PC機(jī)上的RS 422通信與數(shù)據(jù)處理
    PC機(jī)上的RS 422通信程序也需要遵循上面的所列出的通信協(xié)議。下面將詳細(xì)討論P(yáng)C機(jī)上的RS 422通信與數(shù)據(jù)處理程序,。PC機(jī)上的RS 422通信與數(shù)據(jù)處理程序主要完成以下功能：
    (1)將ADSP2187的程序文件分解,，裝入緩沖區(qū)內(nèi)，等待RS 422接口發(fā)出,。
    (2)將TMS320C6201B的程序文件分解,，裝入緩沖區(qū)內(nèi)，等待RS 422接口發(fā)出,。
    (3)接收DSP發(fā)出的相關(guān)運(yùn)行結(jié)果,，顯示、存貯,、打印,。
    相對于DSP上的軟件來講，PC機(jī)上的軟件要相對復(fù)雜些,。目前本系統(tǒng)用三個PC機(jī)上的軟件分別實(shí)現(xiàn)它,。
    PC機(jī)上的軟件用C++Builder5．0軟件編寫，RS 422通信模塊用Comm控件實(shí)現(xiàn),，使用比較方便,，下面分別介紹說明PC機(jī)上這三個功能軟件的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn),。
1．2．1 ADSP2187裝入程序
    由于CCS本身存在無法裝入大文件的bug，因此,，在開發(fā)階段,，實(shí)現(xiàn)裝入任意長度的文件是必須的。利用PC機(jī)上的C++Builder程序開發(fā)工具,，首先必須能夠?qū)DSP2187的原始程序文件分解,，形成CCS本身可用的數(shù)據(jù)格式。將分析出的數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)Buffer內(nèi),，然后通過RS 422接口發(fā)送到TMS320C6201的片內(nèi)指定的單元內(nèi),。當(dāng)發(fā)送完畢后，TMS320C6201內(nèi)部Boot2187函數(shù)將負(fù)責(zé)將ADSP2187數(shù)據(jù)裝到ADSP2187片內(nèi),，并啟動它,。在TMS320C6201B內(nèi)，幾個簡單的循環(huán)語句,，即可以將得到的數(shù)據(jù)發(fā)送到ADSP2187片內(nèi),。下面是程序裝載說明：
    (1)TMS320C6201裝載程序流程
    IDMA_IAL=0x80000000；
    IDMA_IAL=程序段首地址：PM區(qū)地址不變,，DM區(qū)首地址+0X4000,；
    讀數(shù)據(jù)使用IRD，寫數(shù)據(jù)使用IDMA_IWR,；
    程序區(qū)為24位字長,，讀寫均為先高16位再低8位數(shù)據(jù)；
    (2)關(guān)于程序段地址為0X0000開始的程序段
    TMS320C6201不能從0地址開始裝程序,，而需要從0X0001地址開始裝程序,；
    0地址處的指令不裝；
    例如：上面的0x0000開始的程序段裝入為：
   
    (3)TMS320C6201啟動ADSP2187程序運(yùn)行的操作
   
   
    圖4所示為ADSP2187程序文件分解的數(shù)據(jù)格式及其意義,。

1．2．2 TMS320C6201裝入程序
    TMS320C6201B的裝入與ADSP2187程序的裝入基本一致,，不同的是TMS320C6201B的程序獲取方法不同，TMS320C6201B的程序源文件是在Simulator下將TMS320C6201B的程序區(qū)導(dǎo)出而形成的源程序文件,。由于無法將大文件裝入到TMS320C6201B片內(nèi),，希望通過RS 422接口，將數(shù)據(jù)發(fā)至TMS320C6201B的SBSRAM內(nèi)或其他緩沖單元,。作為燒寫FLASH的準(zhǔn)備,。
    PC機(jī)的分析程序最后將TMS320C6201B的數(shù)據(jù)整理成如圖5所示的格式，再將這些代碼裝入到SBSRAM中,，最后燒錄到FLASHRAM中,。

1．2．3 接收DSP發(fā)出的相關(guān)運(yùn)行結(jié)果
    這部分程序的作用是向DSP發(fā)出獲取AD前端數(shù)據(jù)與相關(guān)計算結(jié)果的命令，然后將相關(guān)計算結(jié)果與原始數(shù)據(jù)上傳到PC機(jī)上，PC機(jī)將數(shù)據(jù)存貯在緩沖區(qū)內(nèi),，將之顯示,、打印、存貯成規(guī)范化的文件,。

2 結(jié)論
    內(nèi)外場試驗(yàn)表明,，某光電跟蹤產(chǎn)品雙DSP系統(tǒng)由于在設(shè)計中采用了RS 422接口，大大方便了遠(yuǎn)程調(diào)試和整機(jī)調(diào)試,，避免了內(nèi)外場測試及調(diào)試必須拆除外殼體的問題,，大大節(jié)約了調(diào)試及測試時間。另外,，該項(xiàng)技術(shù)不僅在某光電跟蹤產(chǎn)品雙DSP系統(tǒng)中得到可靠驗(yàn)證,，目前還被推廣應(yīng)用到其他嵌入式系統(tǒng)中。