基于TLl6C550C實現數字信號處理器與PC機串行通信的應用設計

作者：王鵬，譚爭光，褚凌越，陳曉明

高速數字信號處理器（DSP）在圖像處理中，特別是視頻處理中的應用非常廣泛。通常DSP都具有很強的運算能力，但是其外設的接口相對有限。在應用系統中，往往需要DSP與下位機通信或者接受上位機的控制信號時，一般都是采用異步串行通信協議，如RS232或RS422來實現。由于TMS320C6416器件自身只帶有同步的串口，因此，為了實現正常的通信，一般都需要為其擴展異步串口。

1 TLl6C550C芯片介紹

TLl6C550C是TI公司研發的異步通信器件，其主要性能特點如下：

◇供電電壓為5 V或3．3 V；

◇時鐘頻率達到16 MHz。通信時波特率最高可達1 M，并可編程設定波特率發生器；

◇具有標準的異步通信位，可選擇5、6、7或8位串行數據位，可設置奇偶校驗或無校驗模式，停止位長度為1、1．5、2；

◇可獨立控制發送、接收、線狀態以及中斷設置，可軟件設定FIFO，減少CPU中斷。

TLl6C550C器件內部共有10個寄存器，可分別用于實現通信參數的設置、對線路及MODEM狀態的訪問、數據的發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，所以還需同時通過讀／寫信號加以區分。

TLl6C550C片內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，在訪問這兩個寄存器之前，必須將LCR的第7位置為1。

2 TLl6C550C與PC的數據通信電路

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1所示。由ISO3088實現電平轉換，即通過ISO3088將輸出電平配置為RS485信號。

2．2 TLl6C2550C的讀寫

TLl6C550C的讀信號為，RD2，當為低電平或RD2為高電平，且TLl6C550C被選中時，可進行讀操作；寫信號為，WR2，當為低電平或WR2為高電平，且TLl6C550C被選中時，可進行寫操作。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

該套系統的軟件設計部分主要包括PC機程序、DSP初始化、TLl6C550C初始化和數據發送／接收以及雙方的通信協議等。本文著重介紹TLl6C550C的初始化程序。主要由以下幾部分組成：

◇波特率的設定；波特率除數寄存器由高8位（DLM）和低8位（DLL）組成。除數的值可由UART的工作時鐘和波特率共同確定，其計算公式為：

除數=時鐘頻率／（期望的波特率×16）

例如本系統中時鐘頻率12 MHz，波特率設置為9600，則除數的值為12，應在初始化程序中設置DLM=OOH，DLL=4eH；

◇增強功能的使能及設置EFR的相關位；

◇完成有關收／發FIF0的設定，主要是MCR／TCR／TLR三個寄存器的設置；

◇傳輸數據格式設定，包括8位數據位、1位停止位以及無校驗；

◇設置FIFO控制以及中斷控制寄存器。

此外，在完成設置前，還應注意：設定DLL和DLH前，LCR的第7位應為1；地址相重疊的寄存器不能同時使能；讀寫RHR和THR時，DSP的讀寫速度很快，故最好不要連續讀寫，而是在每讀、寫一次后延時一段時間。然后再進行下一次讀寫。

由于TLl6C550C映射在DSP的CEO區間，所以在DSP訪問其寄存器時只需將基地址加上偏移量即可。其初始化源程序如下：

4 結束語

本文介紹了通過TLl6C550C擴展串口完成TMS320C6416與PC機串行通信的設計方案，給出了硬件設計框圖及軟件實現代碼。該電路及軟件經實驗證明能夠可靠地實現TMS320C416與PC機之間的通信，并且此方法已在實際的項目中得到應用。

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