DSP实验手册 实验三 异步串口实验

实验三异步串口实验
一． 实验目的：
1．熟悉CCS的开发环境；
2．熟悉SEED-DEC5416的硬件设计；
3．掌握SEED-DEC5416的串口电路的设计
4．熟悉TL16C752B的通讯原理；
5．熟悉DSP对I／O空间的访问；
6．熟悉DSP的C语言与汇编数据的共享；
二． 实验内容：
1． DSP的初始化；
2． UART的初始化；
3． UART的容错处理；
4． UART的发送与接收程序；
5． UART的中断的处理。

三． 实验背景知识：
TL16C752BPT，它采用3.3V电源供电，因而减少总线驱动。

具有双通道UART，并可兼容Modem接口。

与外部接口可以在RS485/RS422与RS232之间转换。

在RS232接口时，采用4线方式（RXD,TXD,RTS,CTS）。

DSP与URAT采用中断方式进行通讯和数据的传送。

1． UART与DSP的接口
UART是一个并口型的外设，故UART占用DSP的I／O空间资源，A与B通路共同占用DSP外部中断1；时钟采用24MHz的外频输入，其最高的波特率可到1.5Mbps。

TL16C752BPT包含了两路相互独立的通路，每个通路的地址映射如下：A路：0x0010～0x0017
B路：0x0018～0x001F。

UART的寄存器设置如下表：
A2 A1 A0 读方式写方式
0 0 0 接收保持寄存器（RHR）发送保持寄器（THR）
0 0 1 中断使能寄存器（IER）中断使能寄存器（IER）
0 1 0 中断标志寄存器（IIR） FIFO控制寄存器（FCR）
0 1 1 线路控制寄存器（LCR）线路控制寄存器（LCR）
1 0 0 MODEM控制寄存器（MCR）MODEM控制寄存（MCR）
1 0 1 线路状态寄存器（LSR）
1 1 0 MODEM状态寄存器（MSR）
1 1 1 暂存寄存器（SRP）暂存寄存器（SRP）
0 0 0 低位除数寄存器（DLL）低位除数寄存器（DLL）
0 0 1 高侠除数寄存器（DLH）高侠除数寄存器（DLH）
0 1 0 增强功能寄存器（EFR）增强功能寄存器（EFR）
1 0 0 Xon-1 word Xon-1 word
1 0 1 Xon-
2 word Xon-2 word
1 1 0 Xoff-1 word Xoff-1 word
1 1 1 Xoff-
2 word Xoff-2 word
1 1 0 发送控制寄存器（TCR ） 发送控制寄存器（TCR ） 1 1 1 触发等级寄存器（TLR ） 触发等级寄存器（TLR ）
黑斜体的部分为二次寻址的寄存器。

波特率的设置：
TL16C752B UART 包含一个可编程的波特率寄存器，它可以在输入时钟的基础上进行
分频（最大分频数为216－1）
，其计算公式如下： 分频数 ＝ 当前时钟输入（24MHz ）/（比例系数 x 16 x 期望的波特率） 其中比例系数为： 当复位后，寄存器MCR 的第7位设为0时，比例系数为1（默认值） 当复位后，寄存器MCR 的第7位设为1时，比例系数为4
当时钟为24MHz 时，常用波特率的设置如下：
波 特 率
高位除数寄存器DLM
低位除数寄存器DLL
1200 04H E2H 2400 02H 71H 4800 01H 38H 9600 00H 9CH 19200 00H
4EH 38400 00H 27H
DSP 与URAT 的接口逻辑设计如下图所示：
图一. DSP 与URAT 接口
2． UART 与外部接口的连接：
URAT 与外部连接的电平转换与输出方式的选择采用MAX3160来实现RS485/RS422与RS232三种接口的转换。

连接器选用MiniDin ，其体积小，减少PCB 的面积。

RS-232/RS-422/RS-485多协议收发器MAX3160CAP ，RS-232、RS-422和RS-485之间可编程选择，MAX3160CAP 上的引脚RS485/RS232#用于选择工作在RS-422/RS-485还是RS-232。

引脚HDPLX 则用于控制是RS-422还是RS-485，引脚FAST 用于控制信号转换率。

设计中可以将TL16C753BPT 上的OPA 和OPB 分别控制2路HDPLX ，而RS485/RS232#和FAST 则手动来选择。

MAX3160CAP与DSP和TL16C752BPT的连接如下：
图二. URAT与外部接口的连接
注：在使用RS485方式时，一定注意，串行通讯是半双工的，发送与接收共用一对绞线，发送时，亦同时在已方可接收到，所以发送时一定禁止接收操作。

3．关于通讯协议的说明：
在SEED-DTK5416系统中，异步串口通讯采用定帧长的数据节构进行通讯；一个完整的通信帧由如下几个帧元素组成：
帧数据长度；
帧类别；
帧继续标志；
帧数据；
帧校验；
其位置如下表所示：
帧数据长度帧类别帧继续标志帧数据… 帧校验
其数据结构与常量定义如下：
256
//帧长度
FRAMELENGTH
#define
typedef struct _UartForDec5416{
int
Length;
unsigned
Type;
int
unsigned
Mutul;
unsigned
int
int
Data[FRAMELENGTH];
unsigned
Check;
unsigned
int
}UartForDec5416, *PuartForDec5416;
在SEED-DEC5416与SEED-MMI5402的通讯中，每一次的通讯均按此数据结构进其详细说明如下：
Length为一帧中有效数据的长度。

Type为是何种类型的帧。

在本系统中，有两种类类型的帧其定义如下：
#define UARTDATA 0x0 //数据帧
#define UARTCOMMAND 0x2 //命令帧
Mutul为是否是前一帧的依次帧的标志。

此标志为0，说明此帧为独立帧或是结尾帧。

Data[FRAMELENGTH]为帧的有效数据；
Check为帧较验。

较验方式采用累加和的运算方法。

四． 实验程序功能与结构说明：
在异步串口实验中主要有以下文件：
1． uartt.c：这是实验的主程序，包含了系统的初始化，主要是异步串口的初始化、以及系统时钟的设置；完成与SEED-MMI5402系统的异步通讯。

2． dec5416.c：对SEED-DEC5416各项资源的操作的函数集，主要包含了对UART 的操作的各个函数，对CODEC的各个控制函数。

以及对系统各项的初始化函数。

3． boot.asm：C环境的引导程序；
4． memory.asm：包含了对FLASH的各项操作、程序空间MEMORY的读写。

5． sysreg.asm：包含了对DSP的各项控制，像中断的设置、系统时钟设置、及各项寄存器的操作。

6． uart.asm：对异步串口的寄存器的读与写。

7． vector.asm：包含了VC5416的中断向量表。

8． dec5416.cmd：声明了系统的存贮器配置与程序各段的连接关系。

9． vc54x.inc: 声明了VC54x系列DSP的片内寄存器的地址与设置的常量定义。

10．d ec5416.inc：定义了SEED-DEC5416模板上资源的地址与设置的常量定义。

11．*.h：各子函数的头文件。

异步串口实验主要完成的功能：
在这个实验中主要是在SEED-DEC5416与两个单元之间的异步口通讯。

总共有两种方式的通讯方法：
1．单个数据的发送与接收，在这种方试下，当用户按下键盘的0～9后，SEED-MMI5402会将其通过异步串口发送到SEED-DEC5416；然后由
SEED-DEC5416再发回到SEED-MMI5402进行LCD显示所按下的键值；完成
一次异步串口的通讯。

2．由用户通过LCD显示的字符串中选择一段字符串，由SEED-MMI5402发送到SEED-DEC5416；然后由SEED-DEC5416再发回到SEED-MMI5402进行LCD
显示。

在实验中还完成了对系统复位命令的响应以及通讯故障的处理。

五． 实验程序流程图：
以下是异步串口实验的程序框图。

六． 实验要求：
通过本实验，熟悉对TL16C572B的各个寄存器的功用与设置方法，掌握DSP对IO空间的访问。

熟悉异步串行通讯的编程方法。

加深中断服务程序的编写方法；实现两个DSP 异步通讯。

七． 实验步骤：
1．实验的演示：
在脱机（不接CCS）的情况下，可以首先进行实验的演示。

在SEED-DTK5416的实验选项的菜单下，选择异步串口实验一项。

等待装载程序后，可按菜单操作，完成异步实验的演示。

2．实验的调试：
1) 将DSP仿真器与计算机连接好；
2) 将DSP仿真器的JTAG插头与SEED－DEC54xx单元的J8相连接；
3) 启动计算机，当计算机启动后，打开SEED-DTK5416的电源。

观察DTK-IO
单元的＋5V、＋3.3V、＋15V、－15V的电源指示灯是否均亮；若有不亮的，
请断开电源，检查电源。

4) 等待LCD显示器上出现“异步串口实验程序引导完成。

”之后，打开CCS，
进入CCS的操作环境。

装入DTK-UART.wks调试环境，进行调试。

注意观察接收缓冲区（在数据空间的首址为0x190数据区）的变化。

测试中断的运行情况。

测试时，一定要在接收完一帧后代码部分进行断点的设置。

否则会出现断帧的情况，从而导致校验出错。