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;
◇具有標準的異步通信位,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。
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