1　引言
　　
　　近年来，随着DSP应用的日益广泛，采用PC机与DSP构成控制系统越来越受到人们的青睐。这样做既利用了DSP控制方便、抗干扰性好、价格低廉等优点，又结合了PC机具有丰富的硬件和软件资源，为用户提供了非常友好的人机界面等特点，而且采用这种方法便于观察电路的工作状态和运行参数，为调试电路提供了指导方向，因此这种控制系统具有广阔的应用前景。

2　通讯的基本原理

　　PC机的8250芯片是一个采用异步串行通讯方式的接口，通讯口采用的是RS—232标准，8250有一个通讯线路控制寄存器LCR，其各位定义如下：

　　在本系统中，由于通信距离较短，为简便起见，可以采用以下的各种参数值：
　　
　　SB=0，SP=0，EPS=0，PEN=0，STB=1，WLS1 WLS0=11

　　在传送数据时，由一个“0”电平的起始位开始，随后紧跟8位二进制数据位，没有奇偶校验位，最后两位是电平为“1”的停止位。起始位的下降沿用于触发接收器内的一个定时装置，然后，延时半个位的时间开始对信号采样。若此时采样获得的信号是高电平（而不是起始位后半位应有的低电平），则说明此前的下降沿是一个干扰信号，不予受理；若采样获得的信号是低电平，就确认是起始位的到来。此后，每隔一个位的时间便对信号采样一次，从而实现对数据位的接收。
　　
　　对DSP而言，数据的帧格式与DSP一致，当发送数据时，数据首先被写入SCITXBUF，然后送到TXSHF时将置位TXRDY，从而产生中断，表示可以向SCITXBUF发送另一个数据；当接收数据时，接收的数据从RXSHF移位到SCIRXBUF时，RXRDY位将置位，从而产生中断，表示RXSHF可以接收另一个数据。

3　通讯的方法研究

（一）PC机的异步通讯方式主要有以下几种：

1．查询方式的异步串行通讯
　　
　　查询方式下异步通讯编程一般有三个部分：初始化串行通讯口、发送一个字符以及接收一个字符。初始化时确定数据传输帧格式、确定传输波特率以及确定8250操作方式。发送字符时要考虑距离的远近：近距离时不用考虑RS—232C的MODEM控制信号，CPU只要检测到8250发送器保持寄存器为空，即可向发送器保持寄存器输出一个字符；而远距离时应按照RS—232C配置MODEM时的控制规则去处理，而且发送方首先要输出RTS和DTR有效，然后检测MODEM状态寄存器，只要收到DCE送来的CTS和DSR有效，CPU才向8250输出一个字符。接收字符时也同样要考虑这两个问题：近距离时不考虑RS—232C的MODEM控制信号，CPU只要检测到8250接收器数据寄存器准备好，即可从接收器数据寄存器读取一个字符；远距离时也应按照RS—232C配置MODEM的控制规程要求去处理，接收方首先应输出数据终端就绪信号，然后，检测MODEM状态寄存器，只有当接收到DCE发来的数据设备准备好信号，CPU才可从8250接收一个字符。

2．中断方式的异步串行通讯

　　根据异步串行通讯中断程序的特点，异步通讯中断编程一般包括三个部分：通讯中断初始化、通讯中断主程序、通讯中断服务程序。中断初始化时，应修改中断向量表，按使用的串口COM1和COM2，接管中断0CH或中断0BH，使新的中断向量指向自行编制的通信中断程序，接着要确定8250的操作方式，设置中断允许寄存器相应位的允许或禁止，并允许中断操作，然后确定起止式通讯协议，设置通讯波特率及数据帧传输格式，最后要开放通讯中断。通讯中断主程序主要由用户自己编写，因而没有统一的模式。而中断服务程序是中断处理的核心，首先要判断发生中断的中断源类型，通过读取中断标识寄存器的标识位，找到相应中断服务程序的入口地址，然后要对不同的中断源类型，进行不同的处理：如果是接收器数据寄存器就绪中断，则从8250数据寄存器读取数据；如果是发送器保持寄存器空中断，则从内存读取字符写到8250保持寄存器；如果是接收数据出错引起的中断，则从8250线路状态寄存器读取状态进行分析，根据错误或间断，作出相应的处理；如果是MODEM状态变化引起的中断，则从8250的MODEM状态寄存器读取状态进行分析，根据状态变化，作出相应的处理；最后要判断是否有尚未处理的中断，即当每种中断源处理后，要继续判别中断标识寄存器的最低位IP是否为0，若为0，则再输入标识位指示的相应中断处理，若为1，则结束中断处理，并以IRET返回被中断的通讯子程序。

3．通过调用BIOS串行通讯口实现PC机和DSP通讯

　　高层系统软件或应用程序可以通过调用软中断INT 14H来实现PC机访问串行通讯口，它包括串行口初始化、发送一个字符到串行口、接收一个从串行口来的字符、获取和读串行口当前状态等四个部分，在C语言中可以通过调用指令INT86来实现。串行口的初始化是通过INT 14H的0号功能来实现，即确定通讯双方采用的波特率、数据位位数、停止位位数及奇偶性等参数，这些参数由用户写入AL寄存器，这些参数的具体含义如下：AH=0 为通讯口功能号，AL 为初始化参数，DX 为串行口号；发送一个字符是通过INT 14H的1号功能来实现，此时AH=1为功能号，AL 为欲发送的字符，DX 为串行口号，返回时，AH寄存器含状态信息，如AH的第七位为1，表明出错；INT 14H的2号功能用来从串行口读一个字符，此时相应的寄存器值分别为：AH=2为功能号，DX为串行口号，AL为所读入的那个字符，若返回时AH的第七位是1，表明接收失败；INT 14H 的3号功能是用来检查串行口的状态，此时AH=3为功能号，DX为串行口号，返回时AH与AL寄存器含串行口的状态信息。
　　
　　DSP在多处理机通讯时，发话者发送的数据块的第一个字节包括一个地址字节，它被所有的听众读取。只有具有正确地址的听众才能被跟在地址字节后的数据字节中断，地址不正确的听众保持未中断态直到下一个地址字节。串行连接的所有处理器将它们的串行通讯接口的SLEEP位置成1，使得它们仅当检测到地址字节用户时才被中断。当处理器读取的块地址相应于应用软件设置的CPU器件地址时，用户程序必须清除SLEEP位来确保串行通讯接口在收到每个数据字节时产生一个中断。

（二）DSP的异步通讯方式主要有以下几种：

1．空闲线多处理机模式
　　
　　这种模式下在地址前留有一个固定空间。该模式没有附加的地址/数据位，它在处理包含多于10个字节的数据块方面比地址位模式更有效。它应用于典型的非多处理机SCI通讯。

2．地址位多处理机模式
　　
　　这种模式下在每个字节中加入一个额外位（地址位）来将地址同数据区分开，它在处理多个小数据块时更有效，因为它不象空闲线多处理机模式，它在数据块之间不用等待。然而，当处于高发送速率时，程序的运行速度不足以避免传送流中的10位空闲。

4　软件的实现方法

　　在本系统中，采用第一种方法，即采用查询方式的串行通讯。为提高PC机与DSP之间通讯的速度，采用的波特率为38400，实践证明，这种设置是可行的,而且这种方式结构简单，同时又能满足一定的速度要求。现在简单地介绍一下本系统：

　　PC机的程序流程如图1所示，而8250的初始化子程序为：

　　outportb(0x3fb,0x80);
　　outportb(0x3f8,0x03);
　　outportb(0x3f9,0x00);/*the bode is384000 bytes/s*/
　　outportb(0x3fb,0x07);/*set the LCR*/
　　outportb(0x3f9,0x00);/*intueeupt disable*/

PC机发送一个字符的子程序为：
void ttr(x)
int x;
{
int ch；
int times ,i;
i=0;
times=15000;
do{
ch=inportb(0x3fd);
} while(((ch&0x20)==0)&&(++i<times));
if(i>=times)
{printf("send time out!\n");
exit(1);
}
outportb(0x3f8,x) ;

PC机接收一个字符的子程序为：
double rre( )
{
int　status;
long int times,i;
i=0;
times=15000;
do
{
status=inportb(0x3fd);
} while(((status&0x01)==0)&&(++i<times));
return(inportb(0x3f8));
}

对DSP而言，其程序流程如图2所示，DSP的初始化子程序为：
SCI_SET:　SPLK #0097H,　SCICCNTL　;2 stop ,no parity, 8 char;async mode, idle　line　　　　　　

SPLK　　　 #0013H,　SCICNTL1;Enable TX, RX, internal SCiCLK,;Disable RX ERR,SLEEP, TXWALK
SPLK　　　 #0003H,SCICNTL2 ;Enable RX INT, TX INT
SPLK #0000H, SCIHBAUD ;
SPLK #0020H, SCILBAUD ;Baud rate is 38400 b/s(10MHz SYSCLK)
SPLK #0022H, SCIPORT_C2 ;Enable TXD and RXD Pins
SPLk　　　 #0033H, SCICNTL1 ;Relinquish　SCI　From reset
SPLK　　　 #0002H, SCICNTL2　 ;Enable RX INT, DISABLE TX INT

　　而DSP发送与接收一个字符的子程序比较简单，现简述如下：

　　对于发送一个字符而言，发送的数据被写入发送数据缓冲器（SCITXBUF），数据从该寄存器传送到发送器移位寄存器（TXSHF）的操作将置位TXRDY的标志位，这表示SCITXBUF准备接收另外一组数据。

　　对于接收一个字符而言，如果收到的当前数据从RXSHF移位到接收缓冲器时，标志位RXRDY置位，数据准备被读出。

5　结论

　　本文通过用于SMES中PCS控制的DSP与 PC机之间的通信，很有效的对控制系统进行了调节，给实验者提供了很大的方便。实践证明这种方法是适用的，而且有一定的可视化效果，具有较大的使用价值。


参考文献：

1.TEXAS INSTRUMENTS“TMS320C24X DSP Controllers Reference Set ,Volume2: Peripheral Library and Specific Devices”, Literature Number: SPRU161B, December 1997.
2.TEXAS INSTRUMENTS“TMS320C24X DSP Controllers Reference Set, Volume1: CPU,
　System, and Instruction Set”, Literature Number: SPRU160B, September 1997.
3.张旭东，廖先芸，“IBM 微型计算机实用接口技术”，科学技术文献出版社。
4.刘乐善，叶济忠，叶永坚，“微型计算机接口技术原理及应用”，华中理工大学出版社。
5.温伟强，梁浩源，周静泉，“一种用C语言实现PC机与多台单片机通讯的新方法”，《电子
　技术应用》, 1996年第11期。
6.何晓红，谭兵，周建丽，“PC机与多台单片机的远距离多机通讯”， 《电子技术应用》, 1997年第12期