2024年6月12日发(作者：渠阳飙)
…………………………一
竣 廑 ＿（（（（＿ｌ
基于ＤＳＰ２８１２的双缓冲串口程序设计
湖南湘潭江南机器集团有限公司 王 刚 林明辉
【摘要】以ＤｓＰ２８１２为例，分析了常用串口程序的缺点，提出了一种工程上实用的串口通讯程序的设计方法。利用ＤＳＰ２８１２￣ＪＦＩＦＯ和队列
数据结构，对串行数据进行了两级双向缓冲，在中断中完成数据收发，高效可靠的实现了ＤＳＰＩ￣串行通讯。
【关键词】ＤＳＰ２８１２；串行通讯；ＦＩＦＯ队列
引言
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２是国内广大的工程技术
人员非常熟悉一种ＤＳＰ芯片，它速度快，
功能强，广泛应用于电机控制，电力电子
等领域。如何高效可靠的实现ＤＳＰ与上位Ｐｃ
机或其它从机间的串行通讯，是ＤＳＰ系统开
发的一个基本问题。本文将以ＤＳＰ２８１２为
例，针对这一问题展开讨论，并给出一种
切实可行的解决方案。
１．常用串口收发程序及其存在的
问题
常用的串口发送程序如下所示，以
ＤＳＰ２８１２的ＳＣＩＡ发送一字节数据为例：
ｖｏｉｄ ＳＣＩＡＳｅｎｄＣｈａｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ
ｓｃｈａｒ） ｛ ／／ｓｃｈａｒ为待发送的数据
ＳｃｉａＲｅｇＳ．ＳＣＩＴＸＢＵＦ＝ＳＣｈａｒ：
／／将数据送入发送数据缓冲
寄存器
ｗｈｉｌｅ（ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＣＴＬ２．ｂｉｔ．
ＴＸＲＤＹ＝＝Ｏ）： ／／等待发送器缓冲寄存器
就绪
ｗｈｉｌｅ（ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＣＴＬ２．ｂｉｔ．
ＴＸＥＭＰＴＹ＝＝Ｏ）： ／／等待发送器数据为空
）
这是一种查询等待标志位的方式。由
于有ｗｈｉｌｅ循环存在，ＣＰＵ要等待一个字节
的数据发送完成后才能继续进行其它工作，
这造成了大量指令周期的浪费，会引起数据
发送有延迟、通讯效率低、占用较多的ＣＰＵ
资源、其它模块的执行时间无法得到保证
等一系列问题。当系统要求的实时性较高
时，是不允许采取这种方式的。
常用的串行中断接收程序如下所示，
以ＤＳＰ２８１２的ＳＣＩＡ接收中断为例：
ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｖｏｉｄ ＳＣＩＡ
ＲＸＩＮＴ（ｖｏｉｄ）
｛
ＤＩＮＴ：
ｒｘｄａｔａ＝ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＲＸＢＵＦ．ｂｉｔ．
ＲＸＤＴ： ／／读取数据
ＰｉｅＣｔｒ１．ＰＩＥＡＣＫ．ａｌｌ＝（１＜＜９）：
／／响应同组其他中断
ＥＩＮＴ：｝
ＤＳＰ每收到一个字节的数据都会进入
中断，当接收的数据量较大时，会占用较
多的ＣＰＵ资源，效率低。
２．ＦＩＦＯ控制寄存器设置和使用队
列数据结构的说明
ＤＳＰ２８１２含有一个１６级深度的发送／接
收ＦＩＦＯ。使用ＦＩＦＯ可以减少收发数据的延
迟和对ＣＰＵ资源的占用，高效的实现串口
数据收发。
ＦＩＦＯ是一个缓冲寄存器，通过ＦＩＦＯ
发送数据时，可以一次性连续写入多个数
据（最多１６个），ＤＳＰ会自动将这些数据
发送出去，无需ＣＰＵ干预，还可以设置发
送完成后进中断；通过ＦＩＦＯ接收数据时，
经由设置ＳＣＩＦＦＲＸ寄存器，可以实现接收
若干个字节的数据后（最多１６个）进入中
断，在中断中处理这些数据，这就减少了
接受多个数据时，ＣＰＵ进中断的次数，提
高了效率。
使用ＦＩＦＯ时，有两个问题需要明确：
（１）如何访问ＦＩＦＯ
写发送ＦＩＦＯ通过ＳＣＩＴＸＢＵＦ寄存器，读
接收ＦＩＦＯ通过ＳＣＩＲＸＢＵＦ寄存器。
（２）ＦＩＦＯ中断
ＦＩＦＯ模式有两个中断，一个用于ＦＩＦＯ
发送，一个用于ＦＩＦＯ接收。对于ＦＩＦＯ发送
中断来说，当使￣ＦＩＦＯ，且使￣ＴＸＦＩＦＯ中
断后，标准的ＴＸＩＮＴ将不再起作用，该中断
仅作为ＳＣＩ ＦＩＦＯ发送中断工作；对于串行接
收中断而言，ＲＸＩＮＴ中断是ＳＣＩ ＦＩＦＯ接收、
接收错误和接收ＦＩＦＯ溢出的共同中断。
ＦＩＦＯ发送和接收中断都可以设置为匹
配中断。对ＦＩＦＯ发送来说，ＳＣＩＦＦＴＸ寄存器
中的位Ｔ ＦＳＴ４－ｏ表明当前的发送ＦＩＦＯ中有多
少个字节的数据，位ＴＸＦＦＩＬ４—０为用户设定
的接收ＦＩＦＯ中断匹配级别，当ＴＸＦＦＳＴ４—０的
值小于或等于ＴＸＦＦＩＬ４－Ｏ的值时，产生发送
匹配中断；对ＦＩＦＯ接收来说，ＳＣＩＦＦＲＸ寄
存器中的位ＲＸＦＩＦＳＴ４－Ｏ表明当前接收ＦＩＦＯ
中有多少个字节的数据，位ＲＸＦＦＩＬ４—０为
用户设定的发送ＦＩＦ０中断匹配级别，当
ＲＸＦＩＦＳＴ４—０的值大于或等于ＲＸＦＦＩＬ４—０的
值时，产生接收匹配中断。
ＦＩＦＯ寄存器可以设置为：
／ 使能ＦＩＦＯ，发送ＦＩＦＯ空，禁用
ＴＸＦＩＦＯ中断，清除ＴＸＦＩＦＯ中断标志，使能
ＴＸＦＦＩＶＬ匹配中断，匹配值为０，即：当
ＴＸＦＩＦＯ中数据为０时进入发送中断。 ／
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ａｌｌ＝Ｏｘｅ０６０：
／ 清ＲＸＦＦＯＶＦ标志，使能ＦＩＦ０接收，
接收ＦＩＦＯ空，清除ＲＸＦＦＩＮＴ中断标志，使
￣ＲＸＦＦＩＶＬ匹配中断，匹配值为１６，即：
ＦＩＦＯ中的数据大于等于１６时进入发送中断 ／
Ｓｃ ｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＲＸ．ａｌ １＝０ｘ６０７０：
禁止串口自动检测波特率 ／
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＣＴ．ａｌｌ＝Ｏ：
程序使用队列数据结构，可以更好的
将串口程序模块化。同时，利用队列对串
行数据再做一级缓冲，不仅保证了数据的
顺序，而且解除了使用ＦＩＦＯ最多一次写入
１６个字节的限制，最多能写入的数据个数
取决于队列缓冲区的大小，而这是由用户
定义的。只要发送队列缓冲区中有待发送
的数据，就采用中断间歇性的进行发送。
串行接收采用类似方式，接收到一定数量
的数据后再通知上层程序，ＣＰＵ不必频繁
进入中断。
队列是一种先入先出的线性表，它只
允许在表的一端写入数据，而在另一端读
取数据。它的操作一般有以下函数：
／／获取队列中的数据，ｂｕｆ为指向队
列的指针，ｒｄａｔａ为指向读到的数据的指针
ＯｕｅｕｅＲｅａｄ（ｕｎｓ ｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ＊ｒｄａｔａ，
ｖｏｉｄ＊ｂｕｆ）：
／／向队列中写入数据，ｂｕｆ为指向队
列的指针，ｗｄａｔａ为要写入的数据
ＯｕｅｕｅＷｒｉｔｅ（ＶＯｉｄ＊ｂｕｆ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ
ｃｈａｒ ｗｄａｔａ）：
／２０１１．１１，ｌ皂子心再一５３—
Ｉ 一避 廑 …………………………．
／／获取队列中元素个数
ＱｕｅｕｅＮＤａｔａ（ＶＯｉｄ＊Ｂｕｆ）
ｆｏｒ（ｉ＝Ｏ：ｉ＜ｔｅｍｐ：ｉ＋＋）｛
ＱｕｅｕｅＲｅａｄ（ｐＲｅａｄＢｙｔｅ
，
ａｌ１：
／／取出ＦＩＦＯ中的数据
ＱｕｅｕｅＷｒｉｔｅ（ＲｘＱｕｅｕｅ，Ｒｘ－
本文使用了两个队列来对串行数据进
行缓冲，一个是ＤＳＰ串行发送数据的队列
ＴｘＱｕｅｕｅ）：
Ｓｃ ｉ ａＲｅｇｓ．ＳＣＩＴＸＢＵＦ＝
ｄａｔａ）：
／／存往串行接收数据
）｝
队￣ＲｘＱｕｅｕｅ
ＴｘＱｕｅｕｅ，另一个是ＤＳＰ串行接收数据的队
ＲｅａｄＢｙｔｅ：｝｝
￣ＵＲｘＱｕｅｕｅ。各有１００级深度。
ｅｌｓｅ ｉｆ（ｔｅｍｐ＞１６）｛ ／／若元
在上文的ＦＩＦＯ设置中，我们令ＦＩＦＯ中
的数据大于等于１６时进入串行接收中断，
中断程序只需要取出数据并将之存往串行
接收队￣ＲｘＱｕｅｕｅ即可。在这里有一个隐
含的约定，即，串行接收的数据数量必须
大于等于ｌ６字节，否则由于串行接收匹配
３．串行发送
利用队列和ＦＩＦＯ的串口发送程序由
两部分组成。一部分是供主程序调用的应
素个数大于ｌ６，则在ＦＩＦＯ中写入１６个元素
ｆｏｒ（ｉ＝Ｏ：ｉ＜１６：ｉ＋＋）｛
ＱｕｅｕｅＲｅａｄ（ｐＲｅａｄＢｙｔｅ，
用型函数，另一部分为中断程序，它完成
ＴｘＱｕｅｕｅ）：
数据的发送。以下是一个应用型函数的例
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＴＸＢＵＦ＝
子，ＤＳＰ２８１２串行发送一个字节的数据：
ｖｏｉｄ ＳｅｉａＳｅｎｄＣｈａｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ
ｓＣｈａｒ）｛ ／／ｓＣｈａｒ为待发送的
数据
ＱｕｅｕｅＷｒｉｔｅ（ＴｘＱｕｅｕｅ，ｓＣｈａｒ）：
／／ｓＣｈａｒ入队，ＴｘＱｕｅｕｅ为指向发送
队列的指针
ｉｆ（ＳＣｉａＲｅｇＳ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ｂｉｔ．
ＴＸＦＦＩＥＮＡ＝＝Ｏ） ／／允许ＴＸＦＩＦＯ匹配中断
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ｂｉｔ．ＴＸＦ—
ＦＩＥＮＡ＝Ｉ：
｝
ＳｅｉａＳｅｎｄＣｈａｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｓＣｈａｒ）
函数由主函数调用，它将要发送的数据入
队。而后使￣ＦＩＦＯ发送中断。
在上文的ＦＩＦＯ设置中，已设置当ＴＸＦＩＦＯ
中数据为０时进入发送中断，由于串行通讯
开始前ＴＸＦＩＦＯ中并无数据，所以一旦ＦＩＦＯ
发送中断打开，就立即进入该中断程序。
串行发送中断程序的一种写法：
ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｖｏｉｄ ＳＣＩＴＸＩＮＴＡ
ＩＳＲ（ｖｏｉｄ）
｛ ／／ＳＣＩ—Ａ中断服务程序
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｔｅｍｐ：Ｏ，ｉ＝Ｏ：
／／定义局部变量
／／ＲｅａｄＢｙｔｅ为从队列中
读到的数据，ｐＲｅａｄＢｙｔｅ为指￣ＲｅａｄＢｙｔｅ
的指针
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ＲｅａｄＢｙｔｅ，＊ｐＲｅａｄ
Ｂｙｔｅ： ｐＲｅａｄＢｙｔｅ：＆ＲｅａｄＢｙｔｅ：
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ｂｉｔ．ＴＸＩＮＴ—
ＣＬＲ＝Ｉ： ／／清中断标志
ＰｉｅＣｔｒ１．ＰＩＥＡＣＫ．ｂｉｔ．ＡＣＫ９＝１：
ＥＩＮＴ： ／／允许同组其他中断，允许嵌套
ｔｅｍｐ＝ＱｕｅｕｅＮＤａｔａ（ＴｘＱｕｅｕｅ）：
／／获取发送队列中元
素个数
ｉｆ（（ｔｅｍｐ＞Ｏ）＆＆（ｔｅｍｐ＜＝１６））｛
／／若元素个数在［Ｏ，１６］之间，将全部元
素写入ＦＩＦＯ
一
５４一电子世再／２０１１ １１，
ＲｅａｄＢｙｔｅ： ¨
中断的执行条件不满足，将导致该中断不
ｅｌｓｅ ／／以上两种情况 执行，无法处理ＦＩＦＯ接收的数据。
都不是，说明发送队列中已无元素，发送 在主函数或其他中断程序（如定时中
完，关中断 断）中再处理ＲｘＱｕｅｕｅ中接收到的数据，
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ｂｉｔ．
这样处理起来非常灵活，实际应用中可根
ＴＸＦＦＩＥＮＡ＝Ｏ： ／／禁用ＴＸＦＩＦＯ匹配中断
据需要编写程序。下面给出在主函数中处
ｒｅｔｕｒｎ：）
理ＲｘＯｕｅｕｅ的一个简单例子供参考。
串行数据的发送是在中断中完成的，
ｉ ｆ（ＱｕｅｕｅＮＤａｔａ（ＲｘＱｕｅｕｅ）＞５０） ｛
只要发送队列中还有数据，就会间歇性进 ／／若ＲｘＱｕｅｕｅ队列数据超过５０个
入该中断，中断程序会判断当前发送队列
ｆｏｒ（ｉ＝０：ｉ＜５０；ｉ＋＋）｛
还有多少个元素等待发送，若不足１６个，
ＱｕｅｕｅＲｅａｄ（ｐＲｅａｄＢｙｔｅ，ＴｘＱｕｅｕｅ
则把数据全部写入ＦＩＦ０，若大于ｌ６个，则
）： ／／ｐＲｅａｄＢｙｔｅ＝＆ＲｅａｄＢｙｔｅ，ＲｅａｄＢｙｔｅ
写入１６个，写入ＦＩＦＯ的数据，ＤＳＰ会自动
为从队列中取出的数据
发送出去，无需ＣＰＵ的干预。当发送队列
ＲｅｃｅｉｖｅｄＤａｔａ［ｉ］＝ＲｅａｄＢｙｔｅ：｝
中无数据时，则判定为发送完，关闭中 ｝ ／／存往ＲｅｃｅｉｖｅＤａｔａ数组
断，防止因ＦＩＦＯ空而反复进入该中断。
总结
若ＣＰＵ有其他的关键进程需要响应，
本文提出了一种工程上实用的ＤＳＰ串
则可以把该关键进程的中断优先级设置得
行通讯的方法。该方法采用ＤＳＰ的ＦＩＦ０和
高于串行发送中断，这样在发送数据时依 数据队列对串行数据进行了两级双向缓冲，
然可以响应关键进程。
利用中断完成数据收发，有实时性好，可
４．串行接收
靠性高等优点，可以方便的移植到其他芯
利用ＦＩＦＯ的串行接收程序同样由两部 片上，有一定的通用性。该程序已在作者
分组成，一部分是串行接收中断，另一部 的一个项目中得到应用，运行稳定。
分是从串行接收队列中取数的程序。
串行接收中断的一种实现方法：
参考文献
ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｖｏｉｄ ＳＣＩＲＸＩＮＴＡ ＩＳＲ（ｖｏｉｄ）
［１］ＴＭＳ３２０ｘ２８１ｘ Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓ
ＩｎｔｅｒｆａｃｅｆＳｃＩ）Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｇｕｉｄｅ．ＴＩ公司，２００９，７．
ｆ ／／ＳＣＩ－Ａ，ＦＩＦ０接收中断服务程序
［２］严蔚敏，吴伟民编著．数据结构（Ｃ语言 ｔＭ１．
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｉ＝Ｏ：
２００２，９．
／／循环变量
［３］陈明计，等编著．嵌入式实时操作系统Ｓｍａｌｌ
ｕｎｓ ｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ Ｒｘｄａｔａ，：
ＲＴＯＳ５１原理与应用 ．２００５，７．
／／暂存接收
到的数据
作者简介：
ＳｃｉａＲｅｇＳ．ＳＣＩＦＦＲＸ．ｂｉｔ．ＲＸＦ—
王刚（１９８１一），男，河北保定人，硕士，
ＦＩＮＴＣＬＲ＝Ｉ： ／／清中断标志
湖南湘潭江南机器集团有限公司工程师。
ＰｉｅＣｔｒｉ．ＰＩＥＡＣＫ．ｂｉｔ．ＡＣＫ９＝ｌ：
林明辉（１９８１一），男，海南文昌人，大学本
ＥＩＮＴ： ／／响应同组其他中
科，湖南湘潭江南机器集团有限公司工程师。
断，允许嵌套
ｆｏｒ（ｉ＝Ｏ：ｉ＜１６：ｉ＋＋）｛
Ｒｘｄａｔａ＝Ｓｃ ｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＲＸＢＵＦ。
2024年6月12日发(作者：渠阳飙)
…………………………一
竣 廑 ＿（（（（＿ｌ
基于ＤＳＰ２８１２的双缓冲串口程序设计
湖南湘潭江南机器集团有限公司 王 刚 林明辉
【摘要】以ＤｓＰ２８１２为例，分析了常用串口程序的缺点，提出了一种工程上实用的串口通讯程序的设计方法。利用ＤＳＰ２８１２￣ＪＦＩＦＯ和队列
数据结构，对串行数据进行了两级双向缓冲，在中断中完成数据收发，高效可靠的实现了ＤＳＰＩ￣串行通讯。
【关键词】ＤＳＰ２８１２；串行通讯；ＦＩＦＯ队列
引言
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２是国内广大的工程技术
人员非常熟悉一种ＤＳＰ芯片，它速度快，
功能强，广泛应用于电机控制，电力电子
等领域。如何高效可靠的实现ＤＳＰ与上位Ｐｃ
机或其它从机间的串行通讯，是ＤＳＰ系统开
发的一个基本问题。本文将以ＤＳＰ２８１２为
例，针对这一问题展开讨论，并给出一种
切实可行的解决方案。
１．常用串口收发程序及其存在的
问题
常用的串口发送程序如下所示，以
ＤＳＰ２８１２的ＳＣＩＡ发送一字节数据为例：
ｖｏｉｄ ＳＣＩＡＳｅｎｄＣｈａｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ
ｓｃｈａｒ） ｛ ／／ｓｃｈａｒ为待发送的数据
ＳｃｉａＲｅｇＳ．ＳＣＩＴＸＢＵＦ＝ＳＣｈａｒ：
／／将数据送入发送数据缓冲
寄存器
ｗｈｉｌｅ（ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＣＴＬ２．ｂｉｔ．
ＴＸＲＤＹ＝＝Ｏ）： ／／等待发送器缓冲寄存器
就绪
ｗｈｉｌｅ（ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＣＴＬ２．ｂｉｔ．
ＴＸＥＭＰＴＹ＝＝Ｏ）： ／／等待发送器数据为空
）
这是一种查询等待标志位的方式。由
于有ｗｈｉｌｅ循环存在，ＣＰＵ要等待一个字节
的数据发送完成后才能继续进行其它工作，
这造成了大量指令周期的浪费，会引起数据
发送有延迟、通讯效率低、占用较多的ＣＰＵ
资源、其它模块的执行时间无法得到保证
等一系列问题。当系统要求的实时性较高
时，是不允许采取这种方式的。
常用的串行中断接收程序如下所示，
以ＤＳＰ２８１２的ＳＣＩＡ接收中断为例：
ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｖｏｉｄ ＳＣＩＡ
ＲＸＩＮＴ（ｖｏｉｄ）
｛
ＤＩＮＴ：
ｒｘｄａｔａ＝ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＲＸＢＵＦ．ｂｉｔ．
ＲＸＤＴ： ／／读取数据
ＰｉｅＣｔｒ１．ＰＩＥＡＣＫ．ａｌｌ＝（１＜＜９）：
／／响应同组其他中断
ＥＩＮＴ：｝
ＤＳＰ每收到一个字节的数据都会进入
中断，当接收的数据量较大时，会占用较
多的ＣＰＵ资源，效率低。
２．ＦＩＦＯ控制寄存器设置和使用队
列数据结构的说明
ＤＳＰ２８１２含有一个１６级深度的发送／接
收ＦＩＦＯ。使用ＦＩＦＯ可以减少收发数据的延
迟和对ＣＰＵ资源的占用，高效的实现串口
数据收发。
ＦＩＦＯ是一个缓冲寄存器，通过ＦＩＦＯ
发送数据时，可以一次性连续写入多个数
据（最多１６个），ＤＳＰ会自动将这些数据
发送出去，无需ＣＰＵ干预，还可以设置发
送完成后进中断；通过ＦＩＦＯ接收数据时，
经由设置ＳＣＩＦＦＲＸ寄存器，可以实现接收
若干个字节的数据后（最多１６个）进入中
断，在中断中处理这些数据，这就减少了
接受多个数据时，ＣＰＵ进中断的次数，提
高了效率。
使用ＦＩＦＯ时，有两个问题需要明确：
（１）如何访问ＦＩＦＯ
写发送ＦＩＦＯ通过ＳＣＩＴＸＢＵＦ寄存器，读
接收ＦＩＦＯ通过ＳＣＩＲＸＢＵＦ寄存器。
（２）ＦＩＦＯ中断
ＦＩＦＯ模式有两个中断，一个用于ＦＩＦＯ
发送，一个用于ＦＩＦＯ接收。对于ＦＩＦＯ发送
中断来说，当使￣ＦＩＦＯ，且使￣ＴＸＦＩＦＯ中
断后，标准的ＴＸＩＮＴ将不再起作用，该中断
仅作为ＳＣＩ ＦＩＦＯ发送中断工作；对于串行接
收中断而言，ＲＸＩＮＴ中断是ＳＣＩ ＦＩＦＯ接收、
接收错误和接收ＦＩＦＯ溢出的共同中断。
ＦＩＦＯ发送和接收中断都可以设置为匹
配中断。对ＦＩＦＯ发送来说，ＳＣＩＦＦＴＸ寄存器
中的位Ｔ ＦＳＴ４－ｏ表明当前的发送ＦＩＦＯ中有多
少个字节的数据，位ＴＸＦＦＩＬ４—０为用户设定
的接收ＦＩＦＯ中断匹配级别，当ＴＸＦＦＳＴ４—０的
值小于或等于ＴＸＦＦＩＬ４－Ｏ的值时，产生发送
匹配中断；对ＦＩＦＯ接收来说，ＳＣＩＦＦＲＸ寄
存器中的位ＲＸＦＩＦＳＴ４－Ｏ表明当前接收ＦＩＦＯ
中有多少个字节的数据，位ＲＸＦＦＩＬ４—０为
用户设定的发送ＦＩＦ０中断匹配级别，当
ＲＸＦＩＦＳＴ４—０的值大于或等于ＲＸＦＦＩＬ４—０的
值时，产生接收匹配中断。
ＦＩＦＯ寄存器可以设置为：
／ 使能ＦＩＦＯ，发送ＦＩＦＯ空，禁用
ＴＸＦＩＦＯ中断，清除ＴＸＦＩＦＯ中断标志，使能
ＴＸＦＦＩＶＬ匹配中断，匹配值为０，即：当
ＴＸＦＩＦＯ中数据为０时进入发送中断。 ／
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ａｌｌ＝Ｏｘｅ０６０：
／ 清ＲＸＦＦＯＶＦ标志，使能ＦＩＦ０接收，
接收ＦＩＦＯ空，清除ＲＸＦＦＩＮＴ中断标志，使
￣ＲＸＦＦＩＶＬ匹配中断，匹配值为１６，即：
ＦＩＦＯ中的数据大于等于１６时进入发送中断 ／
Ｓｃ ｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＲＸ．ａｌ １＝０ｘ６０７０：
禁止串口自动检测波特率 ／
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＣＴ．ａｌｌ＝Ｏ：
程序使用队列数据结构，可以更好的
将串口程序模块化。同时，利用队列对串
行数据再做一级缓冲，不仅保证了数据的
顺序，而且解除了使用ＦＩＦＯ最多一次写入
１６个字节的限制，最多能写入的数据个数
取决于队列缓冲区的大小，而这是由用户
定义的。只要发送队列缓冲区中有待发送
的数据，就采用中断间歇性的进行发送。
串行接收采用类似方式，接收到一定数量
的数据后再通知上层程序，ＣＰＵ不必频繁
进入中断。
队列是一种先入先出的线性表，它只
允许在表的一端写入数据，而在另一端读
取数据。它的操作一般有以下函数：
／／获取队列中的数据，ｂｕｆ为指向队
列的指针，ｒｄａｔａ为指向读到的数据的指针
ＯｕｅｕｅＲｅａｄ（ｕｎｓ ｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ＊ｒｄａｔａ，
ｖｏｉｄ＊ｂｕｆ）：
／／向队列中写入数据，ｂｕｆ为指向队
列的指针，ｗｄａｔａ为要写入的数据
ＯｕｅｕｅＷｒｉｔｅ（ＶＯｉｄ＊ｂｕｆ，ｕｎｓｉｇｎｅｄ
ｃｈａｒ ｗｄａｔａ）：
／２０１１．１１，ｌ皂子心再一５３—
Ｉ 一避 廑 …………………………．
／／获取队列中元素个数
ＱｕｅｕｅＮＤａｔａ（ＶＯｉｄ＊Ｂｕｆ）
ｆｏｒ（ｉ＝Ｏ：ｉ＜ｔｅｍｐ：ｉ＋＋）｛
ＱｕｅｕｅＲｅａｄ（ｐＲｅａｄＢｙｔｅ
，
ａｌ１：
／／取出ＦＩＦＯ中的数据
ＱｕｅｕｅＷｒｉｔｅ（ＲｘＱｕｅｕｅ，Ｒｘ－
本文使用了两个队列来对串行数据进
行缓冲，一个是ＤＳＰ串行发送数据的队列
ＴｘＱｕｅｕｅ）：
Ｓｃ ｉ ａＲｅｇｓ．ＳＣＩＴＸＢＵＦ＝
ｄａｔａ）：
／／存往串行接收数据
）｝
队￣ＲｘＱｕｅｕｅ
ＴｘＱｕｅｕｅ，另一个是ＤＳＰ串行接收数据的队
ＲｅａｄＢｙｔｅ：｝｝
￣ＵＲｘＱｕｅｕｅ。各有１００级深度。
ｅｌｓｅ ｉｆ（ｔｅｍｐ＞１６）｛ ／／若元
在上文的ＦＩＦＯ设置中，我们令ＦＩＦＯ中
的数据大于等于１６时进入串行接收中断，
中断程序只需要取出数据并将之存往串行
接收队￣ＲｘＱｕｅｕｅ即可。在这里有一个隐
含的约定，即，串行接收的数据数量必须
大于等于ｌ６字节，否则由于串行接收匹配
３．串行发送
利用队列和ＦＩＦＯ的串口发送程序由
两部分组成。一部分是供主程序调用的应
素个数大于ｌ６，则在ＦＩＦＯ中写入１６个元素
ｆｏｒ（ｉ＝Ｏ：ｉ＜１６：ｉ＋＋）｛
ＱｕｅｕｅＲｅａｄ（ｐＲｅａｄＢｙｔｅ，
用型函数，另一部分为中断程序，它完成
ＴｘＱｕｅｕｅ）：
数据的发送。以下是一个应用型函数的例
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＴＸＢＵＦ＝
子，ＤＳＰ２８１２串行发送一个字节的数据：
ｖｏｉｄ ＳｅｉａＳｅｎｄＣｈａｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ
ｓＣｈａｒ）｛ ／／ｓＣｈａｒ为待发送的
数据
ＱｕｅｕｅＷｒｉｔｅ（ＴｘＱｕｅｕｅ，ｓＣｈａｒ）：
／／ｓＣｈａｒ入队，ＴｘＱｕｅｕｅ为指向发送
队列的指针
ｉｆ（ＳＣｉａＲｅｇＳ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ｂｉｔ．
ＴＸＦＦＩＥＮＡ＝＝Ｏ） ／／允许ＴＸＦＩＦＯ匹配中断
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ｂｉｔ．ＴＸＦ—
ＦＩＥＮＡ＝Ｉ：
｝
ＳｅｉａＳｅｎｄＣｈａｒ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｓＣｈａｒ）
函数由主函数调用，它将要发送的数据入
队。而后使￣ＦＩＦＯ发送中断。
在上文的ＦＩＦＯ设置中，已设置当ＴＸＦＩＦＯ
中数据为０时进入发送中断，由于串行通讯
开始前ＴＸＦＩＦＯ中并无数据，所以一旦ＦＩＦＯ
发送中断打开，就立即进入该中断程序。
串行发送中断程序的一种写法：
ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｖｏｉｄ ＳＣＩＴＸＩＮＴＡ
ＩＳＲ（ｖｏｉｄ）
｛ ／／ＳＣＩ—Ａ中断服务程序
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｔｅｍｐ：Ｏ，ｉ＝Ｏ：
／／定义局部变量
／／ＲｅａｄＢｙｔｅ为从队列中
读到的数据，ｐＲｅａｄＢｙｔｅ为指￣ＲｅａｄＢｙｔｅ
的指针
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ＲｅａｄＢｙｔｅ，＊ｐＲｅａｄ
Ｂｙｔｅ： ｐＲｅａｄＢｙｔｅ：＆ＲｅａｄＢｙｔｅ：
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ｂｉｔ．ＴＸＩＮＴ—
ＣＬＲ＝Ｉ： ／／清中断标志
ＰｉｅＣｔｒ１．ＰＩＥＡＣＫ．ｂｉｔ．ＡＣＫ９＝１：
ＥＩＮＴ： ／／允许同组其他中断，允许嵌套
ｔｅｍｐ＝ＱｕｅｕｅＮＤａｔａ（ＴｘＱｕｅｕｅ）：
／／获取发送队列中元
素个数
ｉｆ（（ｔｅｍｐ＞Ｏ）＆＆（ｔｅｍｐ＜＝１６））｛
／／若元素个数在［Ｏ，１６］之间，将全部元
素写入ＦＩＦＯ
一
５４一电子世再／２０１１ １１，
ＲｅａｄＢｙｔｅ： ¨
中断的执行条件不满足，将导致该中断不
ｅｌｓｅ ／／以上两种情况 执行，无法处理ＦＩＦＯ接收的数据。
都不是，说明发送队列中已无元素，发送 在主函数或其他中断程序（如定时中
完，关中断 断）中再处理ＲｘＱｕｅｕｅ中接收到的数据，
ＳｃｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＦＦＴＸ．ｂｉｔ．
这样处理起来非常灵活，实际应用中可根
ＴＸＦＦＩＥＮＡ＝Ｏ： ／／禁用ＴＸＦＩＦＯ匹配中断
据需要编写程序。下面给出在主函数中处
ｒｅｔｕｒｎ：）
理ＲｘＯｕｅｕｅ的一个简单例子供参考。
串行数据的发送是在中断中完成的，
ｉ ｆ（ＱｕｅｕｅＮＤａｔａ（ＲｘＱｕｅｕｅ）＞５０） ｛
只要发送队列中还有数据，就会间歇性进 ／／若ＲｘＱｕｅｕｅ队列数据超过５０个
入该中断，中断程序会判断当前发送队列
ｆｏｒ（ｉ＝０：ｉ＜５０；ｉ＋＋）｛
还有多少个元素等待发送，若不足１６个，
ＱｕｅｕｅＲｅａｄ（ｐＲｅａｄＢｙｔｅ，ＴｘＱｕｅｕｅ
则把数据全部写入ＦＩＦ０，若大于ｌ６个，则
）： ／／ｐＲｅａｄＢｙｔｅ＝＆ＲｅａｄＢｙｔｅ，ＲｅａｄＢｙｔｅ
写入１６个，写入ＦＩＦＯ的数据，ＤＳＰ会自动
为从队列中取出的数据
发送出去，无需ＣＰＵ的干预。当发送队列
ＲｅｃｅｉｖｅｄＤａｔａ［ｉ］＝ＲｅａｄＢｙｔｅ：｝
中无数据时，则判定为发送完，关闭中 ｝ ／／存往ＲｅｃｅｉｖｅＤａｔａ数组
断，防止因ＦＩＦＯ空而反复进入该中断。
总结
若ＣＰＵ有其他的关键进程需要响应，
本文提出了一种工程上实用的ＤＳＰ串
则可以把该关键进程的中断优先级设置得
行通讯的方法。该方法采用ＤＳＰ的ＦＩＦ０和
高于串行发送中断，这样在发送数据时依 数据队列对串行数据进行了两级双向缓冲，
然可以响应关键进程。
利用中断完成数据收发，有实时性好，可
４．串行接收
靠性高等优点，可以方便的移植到其他芯
利用ＦＩＦＯ的串行接收程序同样由两部 片上，有一定的通用性。该程序已在作者
分组成，一部分是串行接收中断，另一部 的一个项目中得到应用，运行稳定。
分是从串行接收队列中取数的程序。
串行接收中断的一种实现方法：
参考文献
ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｖｏｉｄ ＳＣＩＲＸＩＮＴＡ ＩＳＲ（ｖｏｉｄ）
［１］ＴＭＳ３２０ｘ２８１ｘ Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓ
ＩｎｔｅｒｆａｃｅｆＳｃＩ）Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｇｕｉｄｅ．ＴＩ公司，２００９，７．
ｆ ／／ＳＣＩ－Ａ，ＦＩＦ０接收中断服务程序
［２］严蔚敏，吴伟民编著．数据结构（Ｃ语言 ｔＭ１．
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｉ＝Ｏ：
２００２，９．
／／循环变量
［３］陈明计，等编著．嵌入式实时操作系统Ｓｍａｌｌ
ｕｎｓ ｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ Ｒｘｄａｔａ，：
ＲＴＯＳ５１原理与应用 ．２００５，７．
／／暂存接收
到的数据
作者简介：
ＳｃｉａＲｅｇＳ．ＳＣＩＦＦＲＸ．ｂｉｔ．ＲＸＦ—
王刚（１９８１一），男，河北保定人，硕士，
ＦＩＮＴＣＬＲ＝Ｉ： ／／清中断标志
湖南湘潭江南机器集团有限公司工程师。
ＰｉｅＣｔｒｉ．ＰＩＥＡＣＫ．ｂｉｔ．ＡＣＫ９＝ｌ：
林明辉（１９８１一），男，海南文昌人，大学本
ＥＩＮＴ： ／／响应同组其他中
科，湖南湘潭江南机器集团有限公司工程师。
断，允许嵌套
ｆｏｒ（ｉ＝Ｏ：ｉ＜１６：ｉ＋＋）｛
Ｒｘｄａｔａ＝Ｓｃ ｉａＲｅｇｓ．ＳＣＩＲＸＢＵＦ。