一種基于MAX3232的TMS320F2812異步串行通信系統研究和實現

摘要：采用TI公司MAX3232芯片實現TMS320F2812數字信號處理芯片與PC機的通信，研究了SCI模塊發送和接收數據的方式，完成了SCI模塊的初始化程序設計和發送與接收數據的流程。經過實驗測試，該系統結構簡單、傳輸可靠，可直接用于油田勘探開發的測井和多種數據采集與傳輸。
關鍵詞：TMS320F2812；SCI；異步串行通信

數字信號處理器自20世紀80年代誕生以來，在短短的二十幾年里得到了飛速發展，在通信、航空航天、醫療、工業控制方面得到了廣泛應用，美國德州儀器公司是DSP研發和生產的領先者，也是世界上最大的DSP供應商。TMS320F2812是TI公司的一款用于控制的高性能、多功能、高性價比的32位定點DSP芯片，最高可以工作在150MHz主頻下，片內集成了眾多資源。目前，串行通信在各行各業發揮著重要作用，它可以將各種數據發送給計算饑以便我們實時監控。由于中國海洋石油國家科技重大專項“隨鉆地層壓力測量系統研制”項目需要，作者設計了一種基于MAX3232的TMS320F2812異步串行通信系統，經過實驗測試，該系統結構簡單、傳輸可靠，達到了要求，可直接用于油田勘探開發的測井和多種數據采集與傳輸。

1 硬件電路
采用符合RS-232協議的MAX232芯片來實現F2812與PC之間的通信。MAX3232采用專有的低壓差發送器輸出級，利用雙電荷泵在3．0～
5．5V電源供電時能夠實現真正的RS-232性能，器件僅需四個0．1μF的外部小尺寸電荷泵電容，具有兩路接收器和兩路驅動器，提供1μA關斷模式，有效降低功耗并延長便攜式產品的電池壽命。在關斷模式下，接收器保持有效狀態，對外部設備進行監測，僅消耗1μA電源電流，原理電路如圖1所示。

從圖中我們可以看出MAX3232具有兩路接收和驅動器，本次設計中僅用了其中一路，而另一路采取懸空方式。其引腳連接方式為：T1IN
與 F2812的SCITXDA相連，R1OUT與SCIRXDA相連，T1OUT和R1IN分別于DB9的2和3號引腳相連，其余引腳分別接4個0．1μF的電容。該電路設計簡單，易于實現。

2 工作原理簡述
異步串行通信接口(SCI)是一個采用發送、接收雙線制的異步串行通信接口，即通常所說的UART口。所謂異步傳輸就是將比特分成組進行傳送，組可以是8位的一個字符或更長。發送方可以在任何時刻發送這些比特組，而接收方不知道它們會在什么時候到達。因此，每次異步傳輸的信息都需要以一個起始位開頭，它通知接收方數據已經到達了。在傳輸結束時，一個停止位表示這次傳輸信息的終止。異步傳輸實現容易，通常用于低速設備。
TMS320F2812的SCI模塊具有很強大的功能。它包括兩個外部引腳SCITXD和SCIRXD，分別復用到通用I／O口上，通過設置GPIO口為特殊功能口可以使能這兩個外部引腳，可以編程配置多種的不同的通信速率和可編程的數據格式，具有四個錯誤檢測標志位，可以工作在半雙工或全雙工通信模式，發送和接收可以采用中斷和查詢的方式進行，采用NRZ格式并且擁有13個寄存器來完成整個模塊的控制，它還具有自動波特率檢測和16級發送／接收等增強功能一本設計正是利用SCI模塊的兩個外部引腳SCITXD和SCIRXD分別連接MAX3232的一路接收發驅動器并通過DB9計算機接口來實現TMS320F2812和PC之間的相互通信。