DSP与计算机的异步串行通信
目 录
1 概述…………………………………………………………………………………….……1 2 设计总体方案………………………………………………………………………….…....2 3 设计详细原理 …………………………………….………………..……..…......................3
3.1 TL16C550简介………………………………………………………………………...3 3.1.1 TL16C550的特点………………………………………………………………3 3.1.2 TL16C550的引脚功能…………………………………………………………3 3.1.3 TL16C550的内部寄存器………………………………………………………4 3.2 TMS320VC5402简介………………………………………………...……………….5 3.3 TMS320VC5402与PC异步串行通信硬件电路原理………………………………..5 3.4 TMS320VC5402与PC异步串行通信软件设计原理………………………………..6 4 设计步骤和过程……………………………………………………………….…………..7 4.1 硬件电路设计…………………………………………………………………………7 4.2 软件设计………………………………………………………………………………8 5 调试与运行结果……………………………………………………………………….....10 6 心得体会 ………………………………………………………………………………...11 参考文献……………………………………………………………………………….12 附录…………………………………………………………………………….……………..13
DSP与计算机的异步串行通信
1 概述
数字信号处理器由于具有高性能和灵活可编程的优点而得到广泛的应用,在许多应用系统中,实现DSP与 PC机之间有效可靠的通信是系统设计的重要部分。一般来说,通信可以分为串行和并行两种方式。相对于并行方式而言,串行通信具有电路结构简单、通信距离远和成本较低等优点,因而在许多数据交换量不大的系统中得到了广泛的应用，行数据传输又可分为同步和异步两种模式,本次课程设计，综合运用数字信号处理、DSP技术课程以及其他有关先修课程的理论和生产实际知识去分析和解决DSP与计算机的异步串行通信。
数字信号处理器(DSP)近年来广泛应用于通信、图像处理、仪器仪表等方面。DSP在数值处理方面运算能力强、处理速度快。在通信方面，不同型号的DSP有不同的处理方式。以TMS320VC5402(以下简称5402)为例，它没有专门的UART接口，但有2个多通道缓冲串口。为了实现串行通信，很多情况下都用软件对5402的MCBSP口编程来模拟异步串口。许多学者曾对应用MCBSP口实现串口进行过研究，萁硬件上依靠三个独立的信号——数据、帧同步、时钟来收发数据。软件上则是通过编程模拟时钟的时序。这种方法软件编程比较复杂．设计者对通讯协议非常了解才行，且占用很大的系统资源。
本文提出采用专门的异步通信芯片TLl6C550来扩展5402的串口，可以避开上述方法的缺点，使DSP器件实现稳定、准确的串行通信。并将介绍5402和PC机之间通过16C550进行串行通信的具体实现方法。该方案其有很强的灵活性和实用性，适用于很多需要进行串口通信的场合。
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DSP与计算机的异步串行通信
2 课程设计总体方案
数字信号处理器(DSP)以其强大的数据处理能力广泛应用于高速数字信号处理。但其通信接口的控制能力较弱。例如TMS320VC54系列DSP只有同步串口，通常仅与具有同步通信接口的外设通信。当DSP构成一个独立的处理单元时，往往需要与一些具有异步通信接口的外设如PC机交换数据。
通常解决DSP与PC机之间通信的方式有两种：一种是利用 DSP的通用I／O口X F和BIO构成串口，由软件设定通信波特率和握手方式。这种方式编程复杂，并且占用大量CPU时间，通信速率慢；另一种是通过专用的异步通信器件实现DSP与 PC机的高速数据通信。本课程设计采用TI公司的异步通信器件TL16C550 实现TMS320VC5402串口通信，该设计系统编程简单，具有较强的灵活性和实用性，适用于实时通信应用。
TMS320VC5402与PC机通过TL16C550扩展RS232串口实现串行通信，其总体方案如图1.1所示。
图2.1 TMS320VC5402与PC机串行通信方案
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DSP与计算机的异步串行通信
3 课程设计详细原理
3.1 TL16C550简介
3.1.1 TL16C550的特点
TL16C550是TI公司的异步通信器件，具有以下特点： (1) 供电电压为5V或3.3V；
(2) 时钟频率高达16MH z，通信时波特率最高可达1M，可编程设定波特率发生器； (3) 具有标准的异步通信位，可选择5、6、7、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； (4) 独立控制发送、接收、线状态以及中断设置； (5) 软件设定的FIFO，减少CPU中断。 3.1.2 TL16C550的引脚功能
TL16C550采用44引脚PLCC封装，其引脚排列如图3.1所示。
图3.1 TL16C550引脚排列
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