基于DSP的串行通信在变频调速系统中的应用

串行通讯接口包括数据传输线DT和数据接收线DR。这样，可以通过对串口控制寄存器（Sport Control Register）的值进行修改，来控制数据接收帧同步只对串行通信中的第一个字节有效。也就是说，将DR和RFS连在一起之后，在进行数据传输的时候，在数据传输开始的时刻，就是第一个字节的起始位到达的时刻，RFS会对其进行判断，产生一个数据接收中断，从而达到异步通信的效果。

当需要把TTL（0V和+5V）电平转换为UART电平（-10V和+10V）时，比如说要和PC串口（RS/232）进行通讯时，就要添加一些硬件电路。如图2所示，使用了AD7306BR转换电平，由图中可以看出PC串口的3（TD）管脚即数据发送管理，经过AD7306BR之后，电平由-10V～+10V转换到0～+5V连接到DSP串口的数据接收（DR）管脚；同理DSP串口的数据发送（DT）管脚经过AD7306BR完成电平转换接到PC串口的2（RD）管脚即数据接收管脚上。在完成电平转换之后，还要使用HCPL2630将DSP与电平转换电路隔离。

4 通讯协议及软件设计

4.1 通讯协议

通讯协议采用异步串行通讯方式，波特率为2400bps，数据包括8位数据位、1个奇校验位、1个低电平起始位和1个高电平停止位；变频驱动板与主控板的通讯由3个字节组成：同步码0XFF、命令码和命令参数；主控板为主设备，变频驱动板为从设备，变频驱动板接到命令后立即应答，50ms无应答则重发命令，1s无应答则出错误报警。

通讯数据格式如表1所示。

表1 通讯数据格式

24位数据组成的字节

4.2 由于ADMCF328只有一个同步串口，为了实现通讯协议的异步串行通讯，本文采用了一种使用同步串口作为异步通讯接口的方法。将串口的同步时钟频率设定为通讯协议波特率（2400）的三倍（7200），这样，命令字节中的第一位（bit）将读被取三次，取中间一次作为正确结果，用以保证消除上升、下降沿对通讯命令读取造成的误差；为了保证异步通讯，硬件上要求将数据接收线DR和RFS接在一起，以便产生异步中断。

由于是三倍频，所以每一位（bit）需要发送三次（接收时亦按三个字节接收），每一个命令字节共包括11位：一个起始位、八个数据位、一个奇偶校验位和一个停止位，所以共需33位，而串口传输数据的寄存器TX和RX只有32位，所以在接收数据的过程中，最后的停止位只接收2/3次，由于是三分频，只读取中间一部分的数据，所以不影响接收的正确性；在发送数据的时候，最后停止位只能发送2/3次，因此发送一个完整的命令字节后，补发一个0XFF来补齐停止位，以保证通讯完整，和上位机正常通讯。

发送和接收数据均采用中断方式。由于串口接收数据采用的是双缓冲的方式，由硬件实现数据的收发，因此不会受高级中断的影响而使通讯失败。只要在发数据的两条指令前屏蔽其它中断，一来可以保证通讯的准确性，二来又不会对PWM同步中断造成很大影响，从而保证对电机的控制。

4.3 软件流程

确定了通讯方式以后，即可根据通讯协议设计通讯程序，图3是串行异步通讯程序的流程图。

4.4 同步与异步串行通信比较