DSP实验箱实现和PC高速通信的系统设计.docDSP实验箱实现和PC高速通信的系统设计.doc

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1摘要本论文首先是以DSP实验箱TMS320VC5416为主处理器的硬件平台,然后在该平台上实现和PC高速通信的系统。在本系统中,硬件平台主要包括主处理器模块、异步串口输出和接收模块。其中异步串口的输入输出模块实现了数据的输入和输出,采用的芯片为TI公司的TL16C550。主处理器模块TMS320VC5416主要完成数据的传送,其性能能够达到实时处理的要求。存储器模块包括一片内部存贮空间128K16BIT和外部存贮空间64K16BIT并且还有系统自启动功能设计8MBITFLAS加上RS232串行数据接,异步串口实现系统板和PC机之间的通信。电源模块为系统提供5V和33V电压。为了便于程序的设计与调用,采用了模块化的程序设计方法。在编程之前,首先用C语言对每个子模块进行算法仿真。程序整体采用C语言和汇编语言混合方式编程。关键字DSP、串行通信、TMS320VC5416、TL16C5502目录摘要1目录2前言4第1章DSP的概述611DSP的发展历史612DSP的特点6121哈佛结构6122流水线操作7123专用独立硬件乘法器7124特殊的DSP指令7125快速的指令周期713DSP的发展方向814DSP应用领域9第2章串行通信1021串行通信概述10211串行通信的基本方法1022串行通信标准12221RS232C标准12第3章TMS320C5416芯片1631基本结构1632中央处理器(CPU)17321CPU的状态和控制寄存器17323累加器18324移位寄存器18325乘累加单元1933存储器和I/O空间19331存储器的概述19332程序存储器20333数据存储器20334I/O存储器2135片内外设21351通用I/O引脚22352定时器22353时钟发生器2236中断机制23第4章ICETEKVC5416A实验箱2441TL16C550异步串行通信收发器24411TL16C550的简介24412片内寄存器25第5章软件设计3051程序流程303511程序图3052CCS概述3253CCS工程构建33第6章仿真3461实验步骤3462创建源文件3463创建工程文件3564设置编译与连接选项3765工程编译与调试3766运行“串口调试助手”3967运行程序观察结果39总结40附录42附录A程序42参考文献464前言近年来,通信与电子技术迅猛的发展,特别是DSP行列,市场前景非常的大。随着DSP技术的逐渐的工业化,数据通信就显得格外的重要。正是由于DSP的诸多优点能够满足密集的数学计算,而且DSP应用的另一个突出特点是实时性,使其在通信、雷达、数字电视等领域得到了广泛的应用,而且日益渗透到人们的日常生活的各个方面。例如DSP与DSP间数据通信,DSP与PC机间数据通信等。如何能够快速、准确的完成通信是每个硬件工程师所关心的问题。由于DSP的工作频率较高,如TMS320C5416时钟频率为160MHZ,尽管DSP在与这些慢速外设进行数据交换时可以加入额外的等待周期,但是在实时性要求苛刻,算法复杂的场合,将DSP从这些冗长的等待周期中解放出来,将其时间重点放在处理关键的实时任务中去,有着重要的实际意义。故DSP与PC机之间串口通信的速度匹配是保证快速、准确通信的关键。PC机一般带有一个或两个内置串口,每个端口的机箱背后有一个9针或25针的公插口。串口是以BIT来传输数据的,传输速率取决于UART芯片。该芯片将PC总线上的并行数据单字节或多字节)分割成以比特为单位的串行数据流,从而实现在串口线缆中的数据传输。在本文中主要利用DSP做从机,以PC做主机来控制数据的通信。在利用我们所学到的课本知识设计一个高速的通信。在本论文中,我们主要采用的是TI的TMS320C5416芯片,它具有的主要功能特点就是低功耗,性价比较高,而且采用的扩展芯片ST16C550是广泛使用的一款UART接口芯片,是改进版本。它收发均带有16字节的FIFO,可以通过设定波特率设置寄存器来进行收发时钟的分频控制,传输速率从50BPS到15MBPS,是通信速率更快。工业中数据通信是格外的重要,利用DSP的数字信号处理就能更好起到控制和传输的作用。目前几乎所有的数字信号处理器都提供一个或多个串行接口,并且随着数字信号处理器的更新换代,其相应串行接口的功能和性能都不断的强化和提升。串行借口的最大的特点是减少了器件的引脚数目,降低了借口设计的复杂性。DSP和PC的通信的主要是在第1章,这章主要是对DSP加以介绍,分别就DSP在发展历史、现阶段的领域和发展方向;其中最主要就是阐明DSP特点。第2章主要讲的是数据通信,数据通信在DSP和PC中起到桥梁的作用,可以现象通信的重要性,在通过RS232来实现“接受”和“发送”。
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