利用TL16C750实现DSP与PC机的高速串行通信

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    摘要：TL16C750是TI公司生产的异步通信芯片，在通信系统的实时性要求较高时，可通过扩展异步通信芯片TL16C750来实现系统的高速串行通信，从而增强系统的通信接口控制能力。文中介绍了TL16C750的性能及与通信有关的寄存器，给出了TL16C750在TMS320C50与PC机通信系统中的硬件应用电路及TMS320C50初始化TL16C750的软件编程。
    关键词：数字信号处理  通信接口  扩展  异步通信  TL16C750
    通用数字信号处理器（DSP）以其很强的数据处理能力使其在高速数字信号处理方面得到广泛的应用，但是它的通信接口控制能力比较弱。如TMS320C50，它有两个串口，其中一个是tdM（Time Division Mulitipl），另外一个串口常被语音接口占用。当TMS320C50独立构成一个处理单元时，往往需要与外设交换一些数据，通信能力弱就会影响DSP的应用。在研制语音信号频谱分析仪时，笔者以TMS320C50作为信号处理单元进行快速傅立叶变换（FFT），然后将转换的结果通过串口传送到PC机显示或作进一步处理。由于系统的实时性要求较高，如何实现TMS320C50与PC机高速和可靠的通信问题就显得更加重要。
1 异步通信芯片TL16C750
    对TI（德州仪器）的TMS320系列的数字信号处理器来说，设计串口的方法一般有两种：第一种是利用通用的I/O口线XF和BIO来构成串口，由软件来设定波特率，在DSP不繁忙的情况下，往往采用这种方法；但是当这两种I/O线被占用或通信的实时性要求较高时，DSP应该通过扩展异步通信芯片来实现高速串行通信。
    TL16C750是TI公司的异步通信芯片，其主要特点如下：
    ●管脚与TL16C550B/C兼容；
    ●可由软件设定16字节或64字节的FIFO以减少CPU中断；
    ●最高可达1M的波特率，其波特率发生器可编程；
    ●具有可编程的串行数据发送格式：
    数据位长度为5、6、7、8；
    具有偶校验、奇校验或无校验模式；
    停止位长度为1、1.5、2；
    ●采用44引脚PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）封装。
1.1 TL16C750的引脚功能
    TL16C750的引脚图如图1所示，各主要引脚的功能说明如下：


    A0"A2：片内寄存器的选择信号；
    D0"D7：双向8位数据线；
    CS0、CS1、CS2：输入片选信号，当CS0=CS1=1且CS2=0时，TL16C750被选中；
    ADS：是地址选通信号，该脚有效时，可将CS0、CS1、CS2及A0、A1、A2锁存在TL16C750内部；
    XIN、XOUT：外部时钟端，该两脚可接晶振或外部时钟信号；
    RXRDY是接收准备好信号，当TL16C750已经从串行输入端接收了一个字符时，该信号失效，在中断方式时可作为中断请求信号；
    TXRDY是发送准备好信号，当TL16C750允许发送且发送缓冲区为空时，该信号有效，在中断方式时可作为中断请求信号。
1.2 TL16C750的片内寄存器
    TL16C750内部共有11个寄存器，这些寄存器分别用于实现通信参数的设置、对线路及MODEN的状态访问、数据的发送和接收以及中断管理等功能。编程人员可由A0、A1、A2三条片内寄存器选择线和线路控制寄存器的除法数锁存器访问位DLAB一起通过多路复用进行访问或控制TL16C750的任何一个寄存器。表1给出了访问这些寄存器时DLAB和A0、A1、A2的状态。因为接收/发送缓冲寄存器的DLAB、A0、A1、A2各位都相同，因此还必须通过读/写信号来加以区分：鸡使用IN指令时，接收缓冲寄存器被访问，鸡使用OUT指令时，发送缓冲寄存器被访问。
    下面对与TMS320C50和PC机通信有关的寄存器做一简单介绍。

表1 TL16C750的片内寄存器
[table]


DLAB[/td]
A2[/td]
A1[/td]
A0[/td]
寄存器[/td][/tr]

0[/td]
L[/td]
L[/td]
L[/td]
接收/发送缓冲寄存器[/td][/tr]

0[/td]
L[/td]
L[/td]
H[/td]
中断允许寄存器[/td][/tr]

X[/td]
L[/td]
H[/td]
L[/td]
中断识别寄存器[/td][/tr]

X[/td]
L[/td]
H[/td]
L[/td]
FIFO控制寄存器[/td][/tr]

X[/td]
L[/td]
H[/td]
H[/td]
线路控制寄存器[/td][/tr]

X[/td]
H[/td]
L[/td]
L[/td]
MODEN控制寄存器[/td][/tr]

X[/td]
H[/td]
L[/td]
H[/td]
线路状态寄存器[/td][/tr]

X[/td]
H[/td]
H[/td]
L[/td]
MODEN状态寄存器[/td][/tr]

X[/td]
H[/td]
H[/td]
H[/td]
高速暂存寄存器[/td][/tr]

1[/td]
L[/td]
L[/td]
L[/td]
波特率因子寄存器低位[/td][/tr]

1[/td]
L[/td]
L[/td]
H[/td]
波特率因子寄存器高位[/td][/tr]