由于tms320c6416不带异步串行收发接口(uart),无法实现dsp系统常用的通串行通信。为此,本文基于tl16c550c设计了一种通过tms32c6416实现uart数据通信的方法,同时给出了其硬件设计框图以及通过tms320c6416初始化tl16c550c的软件编程方式。
高速数字信号处理器(dsp)在图像处理中,特别是视频处理中的应用非常广泛。通常dsp都具有很强的运算能力,但是其外设的接口相对有限。在应用系统中,往往需要dsp与下位机通信或者接受上位机的控制信号时,一般都是采用异步串行通信协议,如rs232或rs422来实现。由于tms320c6416器件自身只带有同步的串口,因此,为了实现正常的通信,一般都需要为其扩展异步串口。
l、tl16c550c芯片介绍
tl16c550c是ti公司研发的异步通信器件,其主要性能特点如下:
◇供电电压为5 v或3.3 v;
◇时钟频率达到16 mhz。通信时波特率最高可达1 m,并可编程设定波特率发生器;
◇具有标准的异步通信位,可选择5、6、7或8位串行数据位,可设置奇偶校验或无校验模式,停止位长度为1、1.5、2;
◇可独立控制发送、接收、线状态以及中断设置,可软件设定fifo,减少cpu中断。
tl16c550c器件内部共有10个寄存器,可分别用于实现通信参数的设置、对线路及modem状态的访问、数据的发送和接收以及中断管理等功能。tl16c550c的地址可分别通过a0-a2地址线和某些寄存器的特定位置来确定,由于有些寄存器的地址是重叠的,所以还需同时通过读/写信号加以区分。
tl16c550c片内寄存器及其映射地址如表1所列,其中高位和低位寄存器为二次寻址寄存器,因此,在访问这两个寄存器之前,必须将lcr的第7位置为1。
2、tl16c550c与pc的数据通信电路
2.1 tl16c550c的选通
tl16c550c与pc的串行通信部分的硬件连接电路如图1所示。由iso3088实现电平转换,即通过iso3088将输出电平配置为rs485信号。
2.2 tll6c2550c的读写
tl16c550c的读信号为,rd2,当为低电平或rd2为高电平,且tl16c550c被选中时,可进行读操作;写信号为,wr2,当为低电平或wr2为高电平,且tl16c550c被选中时,可进行写操作。将、rd2、、wr2都与cpld的i/0相连,便可通过cpld来控制tl16c550c的读写。
3、tl16c550c和pc通信的软件编程
该套系统的软件设计部分主要包括pc机程序、dsp初始化、tl16c550c初始化和数据发送/接收以及双方的通信协议等。本文着重介绍tl16c550c的初始化程序。主要由以下几部分组成:
◇波特率的设定;波特率除数寄存器由高8位(dlm)和低8位(dll)组成。除数的值可由uart的工作时钟和波特率共同确定,其计算公式为:
除数=时钟频率/(期望的波特率×16)
例如本系统中时钟频率12 mhz,波特率设置为9600,则除数的值为12,应在初始化程序中设置dlm=ooh,dll=4eh;
◇增强功能的使能及设置efr的相关位;
◇完成有关收/发fif0的设定,主要是mcr/tcr/tlr三个寄存器的设置;
◇传输数据格式设定,包括8位数据位、1位停止位以及无校验;
◇设置fifo控制以及中断控制寄存器。
此外,在完成设置前,还应注意:设定dll和dlh前,lcr的第7位应为1;地址相重叠的寄存器不能同时使能;读写rhr和thr时,dsp的读写速度很快,故最好不要连续读写,而是在每读、写一次后延时一段时间。然后再进行下一次读写。
由于tl16c550c映射在dsp的ceo区间,所以在dsp访问其寄存器时只需将基地址加上偏移量即可。其初始化源程序如下:
4、结束语
本文介绍了通过tl16c550c扩展串口完成tms320c6416与pc机串行通信的设计方案,给出了硬件设计框图及软件实现代码。该电路及软件经实验证明能够可靠地实现tms320c416与pc机之间的通信,并且此方法已在实际的项目中得到应用。
tl16c550c采用3.3 v供电.将tl16c550c的数据线do~d7与tm320c6416t直连,从而实现数据的传输。同时应将tl16c550c的片内寄存器选择线与tm320c6416t的beal,bea2,bea3引脚相连,当tl16c550c的片选信号cso,csl为高电平,为低电平时,tll6c550b即被选中。cs0,csl直接与高电平相连。则与cpld的i/0相连,如此便实现了以cpld来实现tl16c550c的选通。
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