摘　要：介紹了ｔｍｓ３２０ｃ５４０２　ｍｃｂｓｐ的結(jié)構(gòu)及主要特點，給出了通過ｍｃｂｓｐ擴展成ｓｐｉ串口與ｐｃ機及ａｔ８９ｓ５１單片機通信的設(shè)計方案。該方案充分利用ｄｓｐ的ｍｃｂｓｐ接口功能，實現(xiàn)了主機、ｄｓｐ和單片機之間的實時通信。應(yīng)用結(jié)果表明該方案穩(wěn)定可靠，實際應(yīng)用良好。

　　近年來，ｄｓｐ在電子、通信和控制領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用，在ｄｓｐ應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中與上、下位機的通信必不可少。目前幾乎所有的ｄｓｐ都提供一個或多個串口，然而，多數(shù)ｄｓｐ芯片提供的是同步串口，在實際的應(yīng)用中，ｄｓｐ要能夠與外設(shè)進行異步串行通信，如與ｐｃ機進行串行數(shù)據(jù)傳輸就要求ｄｓｐ系統(tǒng)具ｕａｒｔ串行接口。另外，由于單片機控制靈活方便、便于鍵盤及顯示的擴展，使得其與ｄｓｐ結(jié)合的更加緊密。針對這種情況，本文研究并實現(xiàn)了ｄｓｐ與ｐｃ機及單片機通信接口的擴展。

　�。薄。螅穑榻涌趨f(xié)議

　　串行外圍設(shè)備接口（ｓｐｉ）是ｍｏｔｏｒｏｌａ公司提出的一個同步串行外設(shè)接口，以主從方式工作，允許ｃｐｕ　與各種外圍接口器件以串行方式進行通信、交換信息。接口包括４條線：串行時鐘線（ｓｃｋ）、主機輸入／從機輸出線（ｍｉｓｏ）、主機輸出／從機輸入線（ｍｏｓｉ）、低電平有效的使能信號線（／ｓｓ）。這樣，僅需３～４根數(shù)據(jù)線和控制線即可擴展具有ｓｐｉ接口的各種ｉ／ｏ器件。

　�。病。簦恚螅常玻埃觯悖担矗埃才cｐｃ機的異步串口通信

　�。玻薄。恚悖猓螅鸬墓δ芘c特點

　　ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２芯片具有２個高速、全雙工、多通道緩沖串行接口（ｍｃｂｓｐ），其方便的數(shù)據(jù)流控制可使其與大多數(shù)同步串行外圍設(shè)備接口。ｍｃｂｓｐ通過６個引腳（ｂｄｘ、ｂｄｒ、ｂｃｌｋｘ、ｂｃｌｋｒ、ｂｆｓｘ　和ｂｆｓｒ）與外設(shè)接口。

　�。恚悖猓螅鸫诠ぷ饔跁r鐘停止模式時與ｓｐｉ協(xié)議兼容。此時，發(fā)送器和接收器在內(nèi)部得到同步，ｍｃｂｓｐ可作為ｓｐｉ的主設(shè)備或從設(shè)備。發(fā)送時鐘信號（ｂｃｌｋｘ）對應(yīng)于ｓｐｉ協(xié)議中的串行時鐘信號（ｓｃｋ），發(fā)送幀同步信號對應(yīng)于從設(shè)備使能信號（／ｃｓ）。在這種方式下對接收時鐘信號（ｂｃｌｋｒ）和接收幀同步信號（ｂｆｓｒ）不進行連接，因為它們在內(nèi)部分別與ｂｃｌｋｘ和ｂｆｓｘ相連。ｍｃｂｓｐ工作于ｓｐｉ模式的主機時，與ｓｐｉ從設(shè)備接口如圖１所示。

　　圖１�。恚悖猓螅鹱鳛椋螅穑榈闹髟O(shè)備

　　２．２�。恚幔常保保蓖ㄓ卯惒绞瞻l(fā)器

　　ｍａｘ３１１１通用異步收發(fā)器是ｍａｘｉｍ　公司為微處理系統(tǒng)設(shè)計的通用異步收發(fā)器ｕａｒｔ，包括振蕩器、可編程波特率發(fā)生器、可屏蔽的中斷源、８字節(jié)的接收ｆｉｆｏ緩沖器和兩個ｒｓ２３２電平轉(zhuǎn)換器。它應(yīng)用ｓｐｉ接口技術(shù)直接與主控制器進行通信，通信速率可達２３０�。耄猓�，無需再接入普通的ｍａｘ２３２進行電平轉(zhuǎn)換，即可應(yīng)用一個芯片實現(xiàn)微控器與ｐｃ機或其它設(shè)備之間的異步數(shù)據(jù)傳輸。

　　２．３�。洌螅鹋cｍａｘ３１１１的接口設(shè)計

　　由于ｍａｘ３１１１是３．３�。銎骷�，ｄｓｐ的ｍｃｂｓｐ串行接口工作于ｓｐｉ模式時可直接與ｍａｘ３１１１連接，實現(xiàn)與ｒｓ２３２設(shè)備異步數(shù)據(jù)傳輸。此時ｄｓｐ作為ｓｐｉ協(xié)議中的主設(shè)備，發(fā)送時鐘信號（ｂｃｌｋｘ）作為ｍａｘ３１１１的串行時鐘輸入，發(fā)送幀同步脈沖信號（ｂｆｓｘ）作為ｍａｘ３１１１的片選信號（／ｃｓ）。ｂｄｘ與ｄｉｎ　連接作為發(fā)送數(shù)據(jù)線，ｂｄｒ與ｄｏｕｔ　連接作為接收數(shù)據(jù)線。ｍａｘ３１１１的ｔｘ　與ｔｉｉｎ連接，ｒｘ與ｒ１ｏｕｔ連接，以便利用其片內(nèi)的轉(zhuǎn)換

　　器實現(xiàn)ｕａｒｔ到ｒｓ２３２電平的轉(zhuǎn)換。ｍａｘ３１１１的中斷信號（ｉｒｑ）與ｄｓｐ的外部中斷ｉｎｔｏ相連，其接口電路如圖２所示。這樣硬件上無需任何其它外圍器件，由于異步數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收由ｍａｘ３１１１以硬件方案實現(xiàn)，所以軟件編程只需考慮ｄｓｐ與ｍａｘ３１１１之間的同步數(shù)據(jù)通信。

　　圖２　ｄｓｐ與ｍａｘ３１１１的接口電路

　　在ｓｐｉ串行協(xié)議中，主設(shè)備提供時鐘信號并控制數(shù)據(jù)傳輸過程，必須對ｍｃｂｓｐ初始化并設(shè)定適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣绞讲拍鼙ＷC與ｍａｘ３１１１的時序相配合，設(shè)計中采用ｍｃｂｓｐ的時鐘停止模式２（ｃｌｋｓｔｐ＝１１�。�，ｃｌｋｘｐ＝０）　。

　�。场。簦恚螅常玻埃觯悖担矗埃才cａｔ８９ｓ５１單片機的串口通信

　�。洌螅鹬鳈C接口ｈｐｉ具有強大功能的智能外設(shè)，主要用于ｄｓｐ與其它總線或ｃｐｕ進行連接。ｄｓｐ與單片機的接口通常采用ｈｐｉ來實現(xiàn)，但要外加電平轉(zhuǎn)換，硬件電路較復(fù)雜。這里采用ｃ５４０２通過ｓｐｉ