基于TLl6C550C的DSP異步串行通信的實(shí)現(xiàn)

摘要：由于TMS320C6416不帶異步串行收發(fā)接口(UART)，無法實(shí)現(xiàn)DSP系統(tǒng)常用的通串行通信。為此，本文基于TL16C550C設(shè)計(jì)了一種通過TMS32C6416實(shí)現(xiàn)UART數(shù)據(jù)通信的方法，同時(shí)給出了其硬件設(shè)計(jì)框圖以及通過TMS320C6416初始化TLl6C550C的軟件編程方式。
關(guān)鍵詞：DSP；異步串行通信；CPLD

0 引言
    高速數(shù)字信號處理器(DSP)在圖像處理中，特別是視頻處理中的應(yīng)用非常廣泛。通常DSP都具有很強(qiáng)的運(yùn)算能力，但是其外設(shè)的接口相對有限。在應(yīng)用系統(tǒng)中，往往需要DSP與下位機(jī)通信或者接受上位機(jī)的控制信號時(shí)，一般都是采用異步串行通信協(xié)議，如RS232或RS422來實(shí)現(xiàn)。由于TMS320C6416器件自身只帶有同步的串口，因此，為了實(shí)現(xiàn)正常的通信，一般都需要為其擴(kuò)展異步串口。

l TLl6C550C芯片介紹
    TLl6C550C是TI公司研發(fā)的異步通信器件，其主要性能特點(diǎn)如下：
    ◇供電電壓為5 V或3．3 V；
    ◇時(shí)鐘頻率達(dá)到16 MHz。通信時(shí)波特率最高可達(dá)1 M，并可編程設(shè)定波特率發(fā)生器；
    ◇具有標(biāo)準(zhǔn)的異步通信位，可選擇5、6、7或8位串行數(shù)據(jù)位，可設(shè)置奇偶校驗(yàn)或無校驗(yàn)?zāi)Ｊ?，停止位長度為1、1．5、2；
    ◇可獨(dú)立控制發(fā)送、接收、線狀態(tài)以及中斷設(shè)置，可軟件設(shè)定FIFO，減少CPU中斷。
    TLl6C550C器件內(nèi)部共有10個(gè)寄存器，可分別用于實(shí)現(xiàn)通信參數(shù)的設(shè)置、對線路及MODEM狀態(tài)的訪問、數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收以及中斷管理等功能。TLl6C550C的地址可分別通過A0-A2地址線和某些寄存器的特定位置來確定，由于有些寄存器的地址是重疊的，所以還需同時(shí)通過讀／寫信號加以區(qū)分。
    TLl6C550C片內(nèi)寄存器及其映射地址如表1所列，其中高位和低位寄存器為二次尋址寄存器，因此，在訪問這兩個(gè)寄存器之前，必須將LCR的第7位置為l。

2 TLl6C550C與PC的數(shù)據(jù)通信電路
2．1 TLl6C550C的選通
    TLl6C550C與PC的串行通信部分的硬件連接電路如圖l所示。由ISO3088實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，即通過ISO3088將輸出電平配置為RS485信號。

    TLl6C550C采用3．3 V供電．將TLl6C550C的數(shù)據(jù)線DO～D7與TM320C6416T直連，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。同時(shí)應(yīng)將TL16C550C的片內(nèi)寄存器選擇線與TM320C6416T的BEAl，BEA2，BEA3引腳相連，當(dāng)TLl6C550C的片選信號CSO，CSl為高電平，為低電平時(shí)，TLl6C550B即被選中。CS0，CSl直接與高電平相連。則與CPLD的I／0相連，如此便實(shí)現(xiàn)了以CPLD來實(shí)現(xiàn)TLl6C550C的選通。[!--empirenews.page--]
2．2 TLl6C2550C的讀寫
    TLl6C550C的讀信號為，RD2，當(dāng)為低電平或RD2為高電平，且TLl6C550C被選中時(shí)，可進(jìn)行讀操作；寫信號為，WR2，當(dāng)為低電平或WR2為高電平，且TLl6C550C被選中時(shí)，可進(jìn)行寫操作。將、RD2、、WR2都與CPLD的I／0相連，便可通過CPLD來控制TLl6C550C的讀寫。

3 TLl6C550C和PC通信的軟件編程
    該套系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分主要包括PC機(jī)程序、DSP初始化、TLl6C550C初始化和數(shù)據(jù)發(fā)送／接收以及雙方的通信協(xié)議等。本文著重介紹TLl6C550C的初始化程序。主要由以下幾部分組成：
    ◇波特率的設(shè)定；波特率除數(shù)寄存器由高8位(DLM)和低8位(DLL)組成。除數(shù)的值可由UART的工作時(shí)鐘和波特率共同確定，其計(jì)算公式為：
    除數(shù)=時(shí)鐘頻率／(期望的波特率×16)
    例如本系統(tǒng)中時(shí)鐘頻率12 MHz，波特率設(shè)置為9600，則除數(shù)的值為12，應(yīng)在初始化程序中設(shè)置DLM=OOH，DLL=4eH；
    ◇增強(qiáng)功能的使能及設(shè)置EFR的相關(guān)位；
    ◇完成有關(guān)收／發(fā)FIF0的設(shè)定，主要是MCR／TCR／TLR三個(gè)寄存器的設(shè)置；
    ◇傳輸數(shù)據(jù)格式設(shè)定，包括8位數(shù)據(jù)位、1位停止位以及無校驗(yàn)；
    ◇設(shè)置FIFO控制以及中斷控制寄存器。
    此外，在完成設(shè)置前，還應(yīng)注意：設(shè)定DLL和DLH前，LCR的第7位應(yīng)為1；地址相重疊的寄存器不能同時(shí)使能；讀寫RHR和THR時(shí)，DSP的讀寫速度很快，故最好不要連續(xù)讀寫，而是在每讀、寫一次后延時(shí)一段時(shí)間。然后再進(jìn)行下一次讀寫。
    由于TLl6C550C映射在DSP的CEO區(qū)間，所以在DSP訪問其寄存器時(shí)只需將基地址加上偏移量即可。其初始化源程序如下：
   
   

4 結(jié)束語
    本文介紹了通過TLl6C550C擴(kuò)展串口完成TMS320C6416與PC機(jī)串行通信的設(shè)計(jì)方案，給出了硬件設(shè)計(jì)框圖及軟件實(shí)現(xiàn)代碼。該電路及軟件
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明能夠可靠地實(shí)現(xiàn)TMS320C416與PC機(jī)之間的通信，并且此方法已在實(shí)際的項(xiàng)目中得到應(yīng)用。