基于多处理器技术的涡街流量计

　　2．4 PROFIBO-DP通信接口电路

　　MSP430F149是无外扩总线的微控制器，当它与SPC3接口时，可以以Intel模式分配部分I／O口作为SPC3的地址、数据及控制总线接口，其接口时序通过编程用软件实现。MAP430F149与SPC3之间的连接如图3所示。

　　MAP430F149作为处理器单元管理通信事务，SPC3协议芯片则完成数据的转换和收发功能。SPC3在选用Intel芯片模式并工作于同步模式时，内部地址锁存器和解码电路工作，所以CPU的低8位地址线不经过573锁存器直接与SPC3连接(低8位地址线与8位数据线分时共用传输线)，P4口作为 A／DBUS复用。CPU的高8位地址线直接与SPC3的AB0～AB7相连，且必须为00000XXX(X表示0、1信号都行)。在此将SPC3的 AB3~AB10接地，AB0~AB2接单片机的P1．6、P1．4、P1．5，作为AB8~AB10地址线。此时片选信号输入引脚XCS不起作用，接高电平；地址锁存信号ALE起作用，接处理器P1．7。CPU与SPC3通过SPC3的双口RAM交换数据，SPC3的双口RAM应在CPU地址空间统一分配地址，CPU把这片RAM当作自己的外部RAM。

　　由于MSP430F149采用低电源电压3．3 V供电，而SPC3采用5 V供电，在硬件设计中要考虑3．3 V逻辑系统和5 V逻辑系统共存。为避免元器件的损坏和数据的丢失，此处采用两片专用的SN74LVCC4245A电平转换芯片，它是一个8位宽度的双向I／O电平转换器；中断信号X／INT采用简单电阻分压的方法接P1．0。

　　SPC3与收发器连接时用于串行通信的四个引脚分别为XCTS、RTS、TXD和RXD。XCTS是SPC3的清除发送输入信号引脚，表示允许SPC3发送数据，低电平有效，这里始终接低电平。RTS为SPC3请求发送信号接收发器的输出使能端。RXD和TXD分别为串行接收和发送端口。为提高系统的抗干扰性，SPC3内部线路必须与物理接口在电气上隔离，此处采用速率可达25 Mb／s的HCPL7721高速光耦，收发器采用sN75ALS176，足以满足本系统的应用。

　　3 系统软件设计

　　3．1 单片机部分的软件设计

　　单片机部分的任务是完成参数设置、数据采样、为DSP进行Bootloader、数据显示、数据传输等。程序按照模块化设计思想设计，主要分为四大模块：数据采样程序、HPI通信程序、液晶显示程序、远传程序。主程序流程图如图4所示。

　　3．2 DSP部分的软件设计

　　先使DSP工作在HPI模式的Bootloader状态下，准备接收单片机传输的程序代码，程序传输完成后，Bootloader状态结束，DSP进入正常工作，向单片机发出开启A／D请求，准备接收单片机传来的涡街信号数据，接收到数据后，对接收到的数据进行数字信号处理，将处理结果通过HPI口传回单片机。DSP部分的软件设计流程图如图5所示。