基于TLl6C550C实现数字信号处理器与PC机串行通信的应用设计

作者：王鹏，谭争光，褚凌越，陈晓明

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。

1 TLl6C550C芯片介绍

TLl6C550C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。

TLl6C550C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。TLl6C550C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。

TLl6C550C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 TLl6C550C与PC的数据通信电路

2．1 TLl6C550C的选通

TLl6C550C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

TLl6C550C的读信号为，RD2，当为低电平或RD2为高电平，且TLl6C550C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TLl6C550C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TLl6C550C的读写。

3 TLl6C550C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、TLl6C550C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TLl6C550C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TLl6C550C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TLl6C550C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。

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