基于TL16C550C實現(xiàn)DSP UART數(shù)據(jù)通信的方法研究

由于TMS320C6416不帶異步串行收發(fā)接口（UART），無法實現(xiàn)DSP系統(tǒng)常用的通串行通信。為此，本文基于TL16C550C設(shè)計了一種通過TMS32C6416實現(xiàn)UART數(shù)據(jù)通信的方法，同時給出了其硬件設(shè)計框圖以及通過TMS320C6416初始化TL16C550C的軟件編程方式。

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都具有很強的運算能力，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(xié)議，如RS232或RS422來實現(xiàn)。由于TMS320C6416器件自身只帶有同步的串口，因此，為了實現(xiàn)正常的通信，一般都需要為其擴展異步串口。

l、TL16C550C芯片介紹

TL16C550C是TI公司研發(fā)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(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)置奇偶校驗或無校驗?zāi)Ｊ剑Ｖ刮婚L度為1、1．5、2；

◇可獨立控制發(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。

TL16C550C器件內(nèi)部共有10個寄存器，可分別用于實現(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。TL16C550C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(qū)分。

TL16C550C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，在訪問這兩個寄存器之前，必須將LCR的第7位置為1。

2、TL16C550C與PC的數(shù)據(jù)通信電路

2．1 TL16C550C的選通

TL16C550C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(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，即通過ISO3088將輸出電平配置為RS485信號。

2．2 TLl6C2550C的讀寫

TL16C550C的讀信號為，RD2，當(dāng)為低電平或RD2為高電平，且TL16C550C被選中時，可進行讀操作；寫信號為，WR2，當(dāng)為低電平或WR2為高電平，且TL16C550C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TL16C550C的讀寫。

3、TL16C550C和PC通信的軟件編程

該套系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分主要包括PC機程序、DSP初始化、TL16C550C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TL16C550C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的工作時鐘和波特率共同確定，其計算公式為：

除數(shù)=時鐘頻率／（期望的波特率×16）

例如本系統(tǒng)中時鐘頻率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；

◇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使能；讀寫RHR和THR時，DSP的讀寫速度很快，故最好不要連續(xù)讀寫，而是在每讀、寫一次后延時一段時間。然后再進行下一次讀寫。

由于TL16C550C映射在DSP的CEO區(qū)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(jié)束語

本文介紹了通過TL16C550C擴展串口完成TMS320C6416與PC機串行通信的設(shè)計方案，給出了硬件設(shè)計框圖及軟件實現(xiàn)代碼。該電路及軟件經(jīng)實驗證明能夠可靠地實現(xiàn)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(yīng)用。

TL16C550C采用3．3 V供電．將TL16C550C的數(shù)據(jù)線DO～D7與TM320C6416T直連，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。同時應(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)TL16C550C的片選信號CSO，CSl為高電平，為低電平時，TLl6C550B即被選中。CS0，CSl直接與高電平相連。則與CPLD的I／0相連，如此便實現(xiàn)了以CPLD來實現(xiàn)TL16C550C的選通。

責(zé)任編輯：gt