DSP与单片机通信的多种方案设计

将DSP和单片机构成双CPU处理器平台，可以充分利用DSP对大容量数据和复杂算法的处理能力，以及单片机接口的控制能力。而DSP与单片机之间快速正确的通信是构建双CPU处理器的关键问题。下面就此问题分别设计串行SCI、SPI和并行HPI三种连接方式。 DSP（数字信号处理器）与单片机（Microcontroller）之间的通信是嵌入式系统设计中的重要环节，尤其在构建双CPU处理器系统时，高效的通信机制是确保系统性能的关键。以下将详细阐述三种通信方式：串行SCI（Serial Communication Interface）、SPI（Serial Peripheral Interface）和并行HPI（High Performance Interface）。 1. **串行SCI通信设计与实现** - **McBSP（Multi-Channel Buffered Serial Port）原理**：VC5402 DSP 搭载的McBSP提供高速、全双工和缓冲功能，分为数据通路和控制通路。数据通路用于数据的发送和接收，控制通路则管理时钟、帧同步信号和中断。 - **SCI串行接口设计**：配置McBSP以内部采样率生成时钟和帧同步信号，同时根据AT89C51单片机的串行特性调整参数，以解决波特率不一致的问题。通过数据扩展和封装，使两者的通信速率匹配，实现数据的正确传输。 2. **SPI串行通信设计** - SPI是一种常用于微控制器与外围设备间通信的简单串行接口。C51单片机可以被配置为SPI主设备，与DSP上的从设备进行通信。SPI通信通常包括主设备产生的时钟信号、数据线以及选择线，用于控制和传输数据。 3. **并行HPI通信设计** - HPI提供了一种高速并行接口，适用于需要大量数据快速交换的应用。在DSP与单片机之间，HPI能提供比串行接口更高的数据吞吐量。通常需要配置合适的控制信号和数据线，以同步两个处理器的读写操作。 在实际应用中，选择哪种通信方式取决于具体需求，如数据传输速率、系统复杂性、硬件资源以及功耗等因素。SCI适合于低速通信，SPI适合于简单的双向通信，而HPI则适用于需要大量数据交换的高性能应用。 在实施这些通信方案时，必须注意以下几点： 1. **同步机制**：确保发送和接收设备的时钟同步，防止数据丢失或错误。 2. **错误检测与校验**：添加合适的错误检测机制，如奇偶校验或CRC校验，提高数据的可靠性。 3. **中断和DMA**：使用中断或直接存储器访问（DMA）技术，减少CPU参与数据传输的时间，提高效率。 4. **协议设计**：定义清晰的开始和结束信号，以及数据包格式，确保数据的完整性和正确性。 理解并掌握这些通信方式的设计与实现，对于构建高效、可靠的双CPU处理器系统至关重要。正确配置和优化通信接口，不仅可以提高系统的整体性能，还能降低设计的复杂度和成本。