原标题：基于TL16C550C实现DSP UART数据通信的方法研究设计方案

　　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。

　　TL16C550C和TL16C550CI是TL16C550B异步通信元件(ACE)的功能升级，后者又是TL16C450的功能升级。功能上与TL16C450上电(字符或TL16C450模式)相同，TL16C550C和TL16C550CI(如TL16C550B)可以置于备用FIFO模式。这通过缓冲接收和传输的字符来减轻CPU过多的软件开销。接收器和发送器FIFO最多可存储16个字节，包括接收器FIFO每字节的三个附加错误状态位。在FIFO模式下，有一个可选择的自动流控制功能，可以通过使用RTS 输出和CTS 输入信号自动控制串行数据流来显着减少软件过载并提高系统效率。

　　TL16C550C和TL16C550CI执行从外围设备或调制解调器接收的数据的串行到并行转换，以及从CPU接收的数据的并行到串行转换。 CPU可以随时读取ACE状态。 ACE包括完整的调制解调器控制功能和处理器中断系统，可以对其进行定制，以最大限度地减少通信链路的软件管理。

　　TL16C550C和TL16C550CI ACE都包含一个可编程的波特率发生器，能够划分参考时钟由除数从1到65535，并为内部发送器逻辑产生16×参考时钟。包括使用该16×时钟作为接收器逻辑的规定。 ACE适用于1 Mbaud串行速率(16 MHz输入时钟)，因此位时间为1μs，典型字符时间为10μs(起始位，8位数据位，停止位)。

　　TL16C550C和TL16C550CI上的两个TL16C450端子功能已更改为TXRDY 和RXRDY ，它们向DMA控制器提供信号。

　　特性

　　可编程Auto-RTS 和Auto-CTS

　　在Auto-CTS Mode中，CTS Controls Transmitter < /li>

　　在Auto-RTS 模式下，RCV FIFO内容和阈值控制RTS

　　串行和调制解调器控制输出当设备处于同一个功率下降时直接驱动RJ11电缆

　　能够运行所有现有的TL16C450软件

　　复位后，所有寄存器与TL16C450寄存器组完全相同

　　高达16 MHz的时钟速率，最高可达1 Mbaud操作

　　在TL16C450模式下，保持和移位寄存器无需CPU和串行数据之间的精确同步

　　可编程波特率发生器允许将任意输入参考时钟除以1 (2 16 ?? 1)并生成内部16×时钟

　　标准异步通信位(启动，停止和奇偶校验)添加到串行数据流或从串行数据流中删除< /li>

　　5 V和3.3 V操作

　　独立接收器时钟输入

　　独立控制的发送，接收，线路状态和数据集中断

　　完全可编程串行接口特性：

　　5-，6-，7-或8 -Bit Characters

　　偶数，奇数或无奇偶校验位生成和检测

　　1-，1 1 /2-或2-Stop位生成

　　波特生成(直流至1 Mbit /s)

　　虚假启动位检测

　　完成状态报告功能

　　双向数据总线和控制总线的三态输出TTL驱动能力

　　断线生成和检测

　　内部诊断功能：

　　通信链路故障的环回控制隔离

　　中断，奇偶校验，溢出和成帧错误模拟

　　完全优先中断系统控制

　　调制解调器控制功能(CTS ，RTS ，DSR ，DTR ，RI 和DCD )