MCU与DSP的SPI通信技术详解[2]

2407A是TI公司为满足工业控制应用，尤其是电机控制而设计的。把一个高性能的 DSP核和许多外围设备集成到单片内。2407A的40 MIPS的处理速度可以满足快速地处理大量数据和算法的需要。

2407A具有丰富的外设模块： 3K字的Flash程序存储器、1.5K字的数据/程序RAM、544字双口RAM（DARAM）和2K字的单口RAM（SARAM）、2个事件管理器EVA和EVB、16通道输入的A/D转换器，具有看门狗定时器 模块（WDT）、串行通信接口（SCI）、16位的串行外设接口模块（SPI）、控制器局域网络（CAN）2.0B模块、基于锁相环的时钟发生器、高达40个可单独编程或复用的通用输入/输出引脚、5个外部中断。由此可 以看出，2407A确实有着很强的实时处理能力，不失为高性能伺服驱动控制的理想器件之一[3]。

SPI通信设备在硬件连接上只需要将主机的发送与从机的接收相连，将主机的接收与从机的发送相连，将主机产生的时钟信号输出至从机的时钟引脚上。

单片机MSP430F149作为串行通信的主机， DSP 2407A则作为从机（slave）。其中，SPICLK为SPI时钟引脚， SPISIMO为SPI从动输入/主动输出，SPISOMI为从动输出/主动输入，SPISTE为从动发送使能。

SPI通过一根时钟引线将主机和从机同步，因此，它的串行数据交换不需要增加起始位、停止位等用于同步的格式位，直接将要传送的数据写入主机的SPI发送数据寄存器。这个写入过程自动启动主机的 发送过程，即在同步时钟SPICLK的节拍下把SPITXBUF的内容一位一位地移到引脚SPISIMO;对于从机，同样在SPICLK的节拍下将出现在引脚SPISIMO上的数据一位一位地移到从机的移位寄存器，当接收完 一个完整的数据块后，设置中断标志通知从机这个数据块已接收完毕，并同时将移位寄存器接收到的内容复制到从机的SPI接收数据寄存器SPIRXBUF.可以看出，用户编程只需在发送数据时写数据到SPI 发送数据寄存器，在接收数据时读SPI接收数据寄存器，其余的工作都由SPI模块自动完成[4].

MSP430F149和DSP都允许用户用C语言和汇编语言进行编程。系统中DSP对电机实现实时控制，对运行速度要求严格，所以程序采用汇编语言实现。MSP430实现按键显示、数据管理和指令传输等功能，对运 行速度要求不高，所以采用C语言实现。

软件设计的主要任务是：初始化相应的寄存器；单片机在相应的界面发送数据；DSP及时接收到达串口的数据，识别并保存数据。

两个设备之间要实现相互通信，首先必须规定用以传输数据的协议。一般来说，主机发送命令和配置信息给从机，而从机则向主机发送反馈信息。系统主要实现的是单片机向DSP发送数据信息，单片机首 先发送指令数据表示主机发送数据的过程开始。如果发送的是0,则标志着该过程的开始。为了避免误操作指令数据发送两次，DSP接收的两个数据都是0时进行相应的操作，否则重新传输指令数据。然后 把单片机需要传输的数据存放在一个数组里面依次传送，比如要传输3个数据，则定义数组a[0]和a[1]存放指令数据，a[2]到a[4]存放需要传送的数组。