MT—R平台使用嵌入式工业级控制板作为上位机组成控制系统控制完成超声 波传感器信号的发送与接收以及图像处理和其他通信以及下位机 DSPTMS320LF2407通过RS232与上位机通讯等功能。而下位机接收上位机的规划 指令来控制直流电机,控制智能机器人的运动。由于通信是实现机器人运动控制 的重要内容之一,在本系统中利用了RS232作为通信接口同时扩展了CAN总线接 口,以便于进一步深入研究。在上节详述了基于CAN总线的通信方案,下面对本 系统中的串行通讯接口RS232和485进行分析研究。
计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行 通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输 时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时,要求通讯双 方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。Rs一232~C 接口(又称EIARS一232一c)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年 由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产 厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数 据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一 个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各 种信号的电平加以规定。
第3章智能机器人运动控制系统的通讯接口
成都理l:入学硕十学位论文
制信号的电压标准及范围。它采用负逻辑规定逻辑电平,信号电平与TTL电平不 兼容。RS232C将5V~15V规定“1”,~5 V~一15 V规定为“0”。RS232C通讯电 缆的长度一般在15米以内,数据传送的速率通常在20kpbs以内[22}o将TTL电 平(0,5V)转换成RS232C电平,目前,采用一些RS232电平转换芯片采用内置电 压泵,因此可以做到单一电源供电,如TC232C,MAX232等,均采用单一Sv供电,
这样RS232电平转换就更简单方便了。
3.2.2智能机器人运动控制系统与上位机通讯接口
作为运动控制卡的核心DSPTMS320LF2407A具有串行通讯接口SCI(Serial
CommunieationInterface)模块,它具有如下功能:
≯全双工发送与接受;
≯可设定1~8个数据位,1或2个停止位;
≯在发送与接受所有模式中,均采用双缓存;
≯波特率可达650kbps(10 MHz,SYSCLK);
≯具有自动波特率检测逻辑。
SCI模块通过引脚SCIRXD(接受输入数据)和SCITXD(发送输出数据)外接电平 转换驱动电路,可以构成RS232C或RS422/485接口。该模块的核心为通用异步 收发器UART电路。SCI主要有如下寄存器:波特率选择寄存器SCIHBAUD(高位),
SCILBAUD(低位):串口通讯控制寄存器SCICCR用于选择设置停止位、数据位、奇 偶校验位等:SCI接收状态寄存器SCIRXST;SCl控制寄存器i(SCICTLI)用于控 制发送、接收、出错中断、内部时钟和SCI软件启动等功能;SCI控制寄存器2
(SCICTL2)用于发送中断允许、接收缓存器中断允许、发送器准备好标志等:接收 数据缓冲器SCIRXBUF;发送数据缓冲器SCITXBUF;i/o多功能控制寄存器A
(OCRA)用于选择设置多功能的SCITXD和SCIRXD引脚。
TMS320LF2407A DSP与上位机的串口通讯接口可以选用MAXIM的MAX3221
(3V一5V)芯片或者对MAX232进行电平匹配。因为MAX3221日前只有贴片式而没有 DIP封装的,考虑到试验条件本系统采用了MAX232加电平匹配的方案。DSP发送 引脚SCITXD输出3。3V可以直接接到MAX232,而从MAX232回来的5V信号必须 通过5V转3.3V转换芯片74LVTH245接入DSP。
第3章智能机器人运动控制系统的通讯接口
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图3-3串口通信电路
图3-4 NAX232封装