基于多處理器技術的渦街流量計

　　2．4 PROFIBO-DP通信接口電路

　　MSP430F149是無外擴總線的微控制器，當它與SPC3接口時，可以以Intel模式分配部分I／O口作為SPC3的地址、數據及控制總線接口，其接口時序通過編程用軟件實現。MAP430F149與SPC3之間的連接如圖3所示。

　　MAP430F149作為處理器單元管理通信事務，SPC3協議芯片則完成數據的轉換和收發功能。SPC3在選用Intel芯片模式并工作于同步模式時，內部地址鎖存器和解碼電路工作，所以CPU的低8位地址線不經過573鎖存器直接與SPC3連接(低8位地址線與8位數據線分時共用傳輸線)，P4口作為 A／DBUS復用。CPU的高8位地址線直接與SPC3的AB0～AB7相連，且必須為00000XXX(X表示0、1信號都行)。在此將SPC3的 AB3~AB10接地，AB0~AB2接單片機的P1．6、P1．4、P1．5，作為AB8~AB10地址線。此時片選信號輸入引腳XCS不起作用，接高電平；地址鎖存信號ALE起作用，接處理器P1．7。CPU與SPC3通過SPC3的雙口RAM交換數據，SPC3的雙口RAM應在CPU地址空間統一分配地址，CPU把這片RAM當作自己的外部RAM。

　　由于MSP430F149采用低電源電壓3．3 V供電，而SPC3采用5 V供電，在硬件設計中要考慮3．3 V邏輯系統和5 V邏輯系統共存。為避免元器件的損壞和數據的丟失，此處采用兩片專用的SN74LVCC4245A電平轉換芯片，它是一個8位寬度的雙向I／O電平轉換器；中斷信號X／INT采用簡單電阻分壓的方法接P1．0。

　　SPC3與收發器連接時用于串行通信的四個引腳分別為XCTS、RTS、TXD和RXD。XCTS是SPC3的清除發送輸入信號引腳，表示允許SPC3發送數據，低電平有效，這里始終接低電平。RTS為SPC3請求發送信號接收發器的輸出使能端。RXD和TXD分別為串行接收和發送端口。為提高系統的抗干擾性，SPC3內部線路必須與物理接口在電氣上隔離，此處采用速率可達25 Mb／s的HCPL7721高速光耦，收發器采用sN75ALS176，足以滿足本系統的應用。

　　3 系統軟件設計

　　3．1 單片機部分的軟件設計

　　單片機部分的任務是完成參數設置、數據采樣、為DSP進行Bootloader、數據顯示、數據傳輸等。程序按照模塊化設計思想設計，主要分為四大模塊：數據采樣程序、HPI通信程序、液晶顯示程序、遠傳程序。主程序流程圖如圖4所示。

　　3．2 DSP部分的軟件設計

　　先使DSP工作在HPI模式的Bootloader狀態下，準備接收單片機傳輸的程序代碼，程序傳輸完成后，Bootloader狀態結束，DSP進入正常工作，向單片機發出開啟A／D請求，準備接收單片機傳來的渦街信號數據，接收到數據后，對接收到的數據進行數字信號處理，將處理結果通過HPI口傳回單片機。DSP部分的軟件設計流程圖如圖5所示。