摘要：介紹了通用單片機(jī)（mcu）at89c51與信號處理單片機(jī)（dsp）tms320c32通過共享片外隨機(jī)存儲器實(shí)現(xiàn)板間通信的方法，并給出了總線隔離硬件電路與軟件控制流程。文中還簡要分析了at89c51與微生機(jī)盎然進(jìn)行串行通信的軟硬件設(shè)計，通過擴(kuò)展at89c51間接實(shí)現(xiàn)了tms320c32與通用單片機(jī)或微機(jī)之間的通信。

　　關(guān)鍵詞：單片機(jī) dsp 數(shù)字信號處理器 共享存儲器 串口通信　　tms320系列數(shù)據(jù)信號處理單片機(jī)（dsp）在測控、儀器儀表、圖象處理、計算機(jī)視覺與聲信號處理等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。dsp獲取原始采集數(shù)據(jù)和輸出處理結(jié)果一般有兩種途徑：一是通過串行口，另一是通過數(shù)據(jù)總線讀寫片外存儲器。本文介紹了基于dsp的信號處理目標(biāo)板與基于單片機(jī)at89c51的多路同步數(shù)據(jù)采集板通過共享片外隨機(jī)存儲器實(shí)現(xiàn)板間通信，來獲取原始采集數(shù)據(jù)的方法，并給出了總線隔離硬件電路與軟件控制流程。并介紹了把dsp的處理結(jié)果傳送給基于mcs-51單片機(jī)或基于微機(jī)的控制系統(tǒng)的方法。文中還簡要分析了at89c51與微機(jī)進(jìn)行串口通信的軟硬件設(shè)計，通過擴(kuò)展at89c51間接實(shí)現(xiàn)了tma320c32與單片機(jī)或微機(jī)之間的通信，比直接通過tms320c32的串口與單片機(jī)或微機(jī)進(jìn)行通信要簡單可靠得多。下面如無特別說明，mcu指at89c51，dsp指tms320c32。

　　1 板間共享存儲器的硬件接口電路和軟件控制流程 　　1.1 信號處理板硬件接口電路 　　基于dsp的信號處理板可以根據(jù)應(yīng)用要求支行許多信號處理算法，如信號預(yù)處理、目標(biāo)識別與跟蹤定位、kalman濾波等。待處理的原始信號數(shù)據(jù)通過通信從數(shù)據(jù)采集獲得。這里采用板間共享存儲器的方法來完成數(shù)據(jù)交換，dsp既可以從共享存儲器讀取采集數(shù)據(jù)，也可以把處理結(jié)果（如新的程控放大倍值，跟蹤定位結(jié)果等）寫到共享存儲器中供mcu讀取。

　　tms320c32有一個雙向串行口，可以設(shè)置每幀同時收發(fā)8/16/24/32位數(shù)據(jù)，同步時鐘可以由內(nèi)部串口定時器產(chǎn)生或外部輸入。通過設(shè)置串口全局控制寄存器來控制串口的總體功能和工作模式；通過設(shè)置fsx/dx/clkx端口控制寄存器和fsr/dr/clkr端口控制寄存器來控制串口6個引腳的功能，可以軟件設(shè)置每個引腳為通用的i/o引腳或串口通信引腳。

　　tms320c32有兩根通用的i/o引腳為xfo和cf1，由于共享存儲器接口電路需要4根控制線來進(jìn)行dsp與mcu間的握手通信，這里把串口的2個引腳fsr0和fsx0設(shè)置為通用的i/o引腳用作控制線�！　D中ram0～ram3是四片容量為512k的8們高速ram（芯片型號為cy7c1049-17vc），組成32位數(shù)據(jù)寬度的存儲器，dsp運(yùn)行時的程序和數(shù)據(jù)都在這四片ram中。flash（芯片型號為am29f016）用于存儲程序和初始化數(shù)據(jù)，即使掉電內(nèi)容也不丟失，dsp上電時由自帶的boot loader程序從flash中取出程序到四片ram中運(yùn)行。從共享存儲器讀取的采集數(shù)據(jù)也暫存到這四片ram中。

　　1.2 數(shù)據(jù)采集板硬件接口電路 　　基于單片機(jī)at89c51的數(shù)據(jù)采集板在單片機(jī)的全局控制下，通過對多路聲傳感器輸出的微弱信號進(jìn)行程控放大、低通濾波、同步采樣保持、a/d變換，實(shí)時同步采集多路信號，并把采集到的信號數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)采集板上的128k共享存儲器（芯片型號為cy7c109-12vc）中。共享存儲器及其總線隔離電路設(shè)計在數(shù)據(jù)采集板上。在某一時刻，共享存儲器只能被某一方訪問，否則會產(chǎn)生總線沖突。這里由mcu切換選通dsp總線或單片機(jī)總線，分時訪問共享存儲器�？偩�隔離芯片選用常見的雙向總線隔離/驅(qū)動芯片74hc245，它有一個輸出使能引腳（e）和一個數(shù)據(jù)傳輸方向（dir）引腳，mcu通過控制這兩個引腳來完成總線隔離與數(shù)據(jù)傳輸方向控制功能。接口電路原理圖如圖2所示。圖中，mcu端的總線隔離由一片74hc373和兩片74hc245完成，dsp端由三片74hc245完成數(shù)據(jù)總線和地址總線的隔離。由p1.2控制選通哪組總線，當(dāng)p1.2為低電平時，共享存儲器只能被mcu訪問；當(dāng)p1.2為高電平時，只有當(dāng)p1.3也為高電平時（表示mcu同意讓出共享存儲器），共享存儲器才能被dsp訪問。由于dsp需要讀或?qū)懝蚕泶鎯ζ鳎孕枰浖O(shè)置數(shù)據(jù)總線隔離芯片74hc245的數(shù)據(jù)傳輸方向，這里通過設(shè)置dspdir信號線的電平狀態(tài)來完成（高電平時為讀，低電平時為寫）。由于地址總線的數(shù)據(jù)傳輸方向始終是單向的，所以其隔離芯片的dir端可固定接低電平或高電平，視74hc245的實(shí)際接線而定。

     　　1.3 軟件控制流程 　　信號處理板上的dsp需要采集信號數(shù)據(jù)時就向數(shù)據(jù)采集板上的mcu發(fā)出請求信號，單片機(jī)接收到請求信號后，如果同意讓出共享存儲器，則向dsp發(fā)出應(yīng)答信號，同時隔離mcu端的總線，暫停數(shù)據(jù)采集。dsp接收到應(yīng)答信號后就可以訪問共享存儲器，dsp快速讀、寫完數(shù)據(jù)后，向單片機(jī)發(fā)結(jié)束信號，單片機(jī)接收到結(jié)束信號后，收回共享存儲器，同時隔離dsp端總線，繼續(xù)采集。這樣數(shù)據(jù)采集與信號處