1003030114许圣捷 LCD与TMS320C5509接口应用.doc

沈阳理工大学信息科学与工程学院DSP技术课程设计报告LCD与TMS320C5509接口应用1.课程设计目的（1）了解DSP 的MCBSP 外设的使用（2）熟悉C 语言的宏函数在MCBSP 设置中的使用情况（3）实现通过MCBSP 发送数字和文字2.课程设计要求（1）LCD与TMS320C5509接口的硬件原理设计（2）LCD与TMS320C5509接口的程序的设计3.相关知识3.1绪论 数字信号处理器，也称DSP芯片，是针对数字信号处理需要而设计的一种具有特殊结构的微处理器，它是现代电子技术、相结合的产物。一门主流技术，随着信息处理技术的飞速发展，计算机技术和数字信号处理技术数字信号处理技术逐渐发展成为它在电子信息、通信、软件无线电、自动控制、仪表技术、信息家电等高科技领域得到了越来越广泛的应用。 数字信号处理由于运算速度快，具有可编程特性和接口灵活的特点，使得它在许多电子产品的研制、开发和应用中，发挥着重要的作用。采用DSP芯片来实现数字信号处理系统是当前发展的趋势。 近年来，DSP技术在我国也得到了迅速的发展，不论是在科学技术研究，还是在产品的开发等方面，在数字信号处理中，其应用越来越广泛，并取得了丰硕的成果。数字滤波占有极其重要的地位。数字滤波是语音和图象处理、模式识别、谱分析等应用中的一个基本处理算法。 数字信号处理器由于具有高性能和灵活可编程的优点而得到广泛的应用 ,在许多应用系统中,实现DSP与 PC机之间有效可靠的通信是系统设计的重要部分。一般来说 ,通信可以分为串行和并行两种方式。相对于并行方式而言 ,串行通信具有电路结构简单、通信距离远和成本较低等优点 ,因而在许多数据交换量不大的系统中得到了广泛的应用。串行数据传输又可分为同步和异步两种模式 ,通用 PC机的RS-232接口为通用异步接口UART,异步串行通信在TMS320C55xDSP上的通常实现方式是利用DSP的McBSP接口加外接芯片实现，这种设计方法增加了实现UART的硬件成本和电路设计复杂度，是一种直接利用DSP的MCBSP接口和DMA通道实现UART的方法，给出了使用C语言的编程方法。与传统实现方法相比，具有实现成本低，硬件电路简单，移植性强等特点。3.2.异步串行通信在计算机系统中，每个字符一般使用一个8位二进制代码表示。在数据通信中，通常将待传送的每个字符的二进制代码按照由低位到高位的顺序依次发送的方式称为串行通信，图11是串行通信的示意图。发送方接收方b7b6b5b4b3b2b1b0图1-1 串行通信示意图同步是数据通信中必需解决的一个重要问题。所谓同步就是要求数据的收发双方在时间基准上保持一致。在串行通信中，“异步”是同步收发双发通信的重要方式。在异步串行通信中，每个字符作为一个独立的整体进行发送，字符之间的时间间隔可以是任意的。为了实现同步，需要在每个字符的第一位前加1位起始位（逻辑1），并在字符的最后一位后加1位、1.5位或2位停止位（逻辑0）。常用的串行通信接口标准包括RS232、RS449、V.24、V.35等。其中RS232是最常用的串行通信标准之一。个人计算机及终端系统中配备的串行接口几乎都符合RS232标准。3.3 RS232接口标准在数据通信中，通常将数据终端设备简称为DTE（Data Terminal Equipment），而将数据通信设备简称为DCE（Data Circuit Equipment）。DTE是具有一定数据处理能力及发送和接收数据能力的设备，而DCE的主要作用是在DTE和传输线路之间提供信号变换和实现编码功能，并且负责建立、保持和释放数据链路的连接。DTE可以是计算机或终端，也可以是各种I/O设备，而与模拟话路相连接的调制解调器（MODEM）则是典型的DCE。RS232的主要内容就是定义DTE和DCE之间的接口标准。RS232使用的连接器包括DB25、D15和DB9等几种类型，不同类型连接器使用的引脚定义也各不相同。目前，个人计算机配备的RS232连接器通常为DB9，它提供异步串行通信所需要的9个信号，其引脚的排列和信号名称如图12所示。数据载波检测 GNDDSR 数据设备就绪接收数据 RxD发送数据 TxD数据终端就绪 DTR信号地 GNDRTS 请求发送CTS 允许发送RI 振铃指示543219876 图1-2 RS232在使用DB9作为连接器时的引脚排列和信号名称RS232采用负逻辑，逻辑0相当于对信号地有315V的电压，逻辑1相当于对信号地有315V的电压。在3V3V的过渡区，逻辑状态不定。RS232串行口信号分为传送信号、联络信号和信号地3类。传送信号包括TxD（发送数据）和RxD（接收数据），它们是经由TxD传送和RxD接收的信息比特流。一个传送单位由起始位、数据位和停止位（有时还包含奇偶校验位）组成。4.课程设计分析4.1 LCD与TMS320C5509接口通信（RS-232)的硬件原理设计4.1.1.TL16C550 异步串行通信收发器 TL16C550 是一个标准的串口接口芯片，它的控制寄存器基地址为 0x400200,寄存器占用 TMS320VC5509 的 8 个地址单元。串口中断与 TMS320VC5509 的 INT0 连接。用户可以使用 TMS320VC5509 的中断 0 响应串口中断。 TL16C550 有 11 个寄存器，这 11 个寄存器是通过 TMS320VC5509 的 3 个地址线（A3A1）和线路控制寄存器中的 DLAB 位对它们进行寻址的。表 1-22 是 TL16C550 寄存器地址分配。 各个寄存器的功能说明如下： 1线路控制寄存器 LCR： WLS1 WLS0： 设置数据长度： 0 0 ： 5 位 0 1 ： 6 位 1 0 ： 7 位 1 1 ： 8 位 STB ： 设置停止位个数 0 ： 一个停止位 1 ： 1.5 个停止位(5 位数据长度时)，2 个停止位(6，7，8 位数据长度时) PEN： 奇偶校验使能 0 ： 奇偶校验无效 1 ： 奇偶校验有效 EPS： 奇偶校验选择 0 ： 奇校验 1 ： 偶校验 DLAB： 寄存器访问选择 0 ： 访问其余寄存器 1 ： 访问除数和功能切换寄存器 2线路状态寄存器 LSR： DR： 接收数据准备好标志 0： 接收数据缓冲器空 1： 接收数据缓冲器中有数据 OE： 溢出错误标志(上一个接收数据被当前接收数据覆盖) 0： 无溢出 1： 有溢出 PE： 奇偶校验错误标志 0： 无奇偶校验错误 1： 有奇偶校验错误 THRE： 发送保持寄存器空标志 0： 非空 1： 空 TEMT： 发送器空标志 0： 发送保持寄存器和发送移位寄存器非空 1： 发送保持寄存器和发送移位寄存器都空 3中断使能寄存器 IER： ERDAI： 接收中断使能 0： 接收中断禁止 0： 接收中断使能 ETHREI： 发送中断使能 0： 接收中断禁止 1： 接收中断使能 ELSI： 接收错误中断使能 0： 接收错误中断禁止 1： 接收错误中断使能 EMSI： MODEM 中断使能 0： MODEM 中断禁止 1： MODEM 中断使能 4. 中断标志寄存器 IIR： 5. 设置波特率： TL16C550 的波特率可通过除数寄存器 DLM，DLL 来设置，除数寄存器值和波特率之间 的换算公式如下：除数值=输入频率(波特率16)，TL16C550 的输入频率为：3.6864MHz， 波特率和除数之间的关系如表 1-27 所示： 6串口标准： RS232 标准。 4.1.2ICETEKVC5509-A 板异步接口设计 在板上加上 16C550、Max232 和驱动电路部分即可。驱动电路主要完成将输出的 0-3.3V 电平转换成异步串口的工作电平，转换电平的工作由 MAX232 芯片完成，但由于它是 5V 器件 所以它同 DSP 间的信号线必须有电平转换，此板采用的是 74LVC245。 电路图4.1.3串行通信接口设置 串行通信接口波特率计算: 内部生成的串行时钟由系统时钟 SYSCLK 频率和波特率选择寄存器决定。串行通信接口使用 16 位波特率选择寄存器，数据传输的速度可以被编程为 65000 多种不同的方式。不同通信模式下的串行通信接口异步波特率由下列方法决定： - BRR=165535 时的串行通信接口异步波特率： 串行通信接口异步波特率=SYSCLK/ ( BRR+1)*8 其中，BRR=SYSCLK/(SCI 异步波特率 *8)-1； - BRR=0 时的串行通信接口异步波特率： 串行通信接口异步波特率=SYSCLK/16 ，这里 BRR 等于波特率选择寄存器的 16位值。 4.2 .LCD与TMS320C5509接口通信（RS-232)软件设计4.2.1 程序流程图 整个系统软件是由主程序和调频、调幅的子程序组成。由于实验采用的是小数形式，所以得不到弧度大于1的正弦值。但由于正弦信号的特殊对称形式，完全可以实现正弦波的完整输出。4.2.2源程序4.2.2.1 LCD与TMS320C5509接口通信主程序/ Example For ICETEK-VC5416-EDU / CTR Version : V4 / Filename: Uart.c / Project : Uart.pjt / Version : 2.00 / Write by: Daniel Hawk / Company : Realtimedsp Co.Ltd / / All Rights opened & no Onus 2005.06 / 5416-A板： /使用直连的串口通信电缆; /启动串口调试助手.exe; /PC机发送信息以一个.为结束标志 /ioport unsigned int port2000,port2001,port2002,port2003,port2004,port2005,port2006,port2007;#define RBRport2000#define THRport2000#define IERport2001#define IIRport2002#define FCRport2002#define LCRport2003#define MCRport2004#define LSRport2005#define MSRport2006#define SCRport2007#define DLLport2000#define DLMport2001void wait(int nWait);char cString17= Hello PC!,Over| ,cReceive,cBuffer17,cAnswer16=Oh,you say;int bReceive,nLen;main()unsigned int uWork;int i,k;bReceive=0;LCR = 0x80; DLL = 0x18; DLM = 0x00; LCR = 0x03; FCR = 0x01;MCR = 0x20;IER = 0x00; while ( 1 )if ( bReceive=0 )for ( i=0;i16;i+ )do uWork=LSR; while ( uWork&0x040 != 0x040 );THR=cStringi;wait(1024);elsefor ( i=0;i10;i+ )do uWork=LSR; while ( uWork&0x040 != 0x040 );THR=cAnsweri;wait(1024);do uWork=LSR; while ( uWork&0x040 != 0x040 );THR=;for ( i=0;inLen;i+ )do uWork=LSR; while ( uWork&0x040 != 0x040 );THR=cBufferi;wait(1024);do uWork=LSR; while ( uWork&0x040 != 0x040 );THR=;wait(1024);for ( i=9;i16;i+ )do uWork=LSR; while ( uWork&0x040 != 0x040 );THR=cStringi;wait(1024);k=0; bReceive=0;while ( 1 )douWork=LSR; while ( (uWork&1)=0 );cReceive=RBR;cBufferk=cReceive&0x0ff; if ( cReceive=. )cBufferk+1=0;nLen=k+1;bReceive=1;break;k+; k%=16;void wait(int nWait)int i,j,k=0;for ( i=0;inWait;i+ )for ( j=0;j VECT .trcinit: PROG .gblinit: PROG frt: PROG .text: PROG .cinit: PROG .pinit: PROG .sysinit: PROG .bss: DATA .far: DATA .const: DATA .switch: DATA .sysmem: DATA .cio: DATA .MEM$obj: DATA .sysheap: DATA .sysstack DATA .stack: DATA 5.仿真 双击启动程序“串口调试助手 V2.0B.exe”，设置“串口调试助手”的串行端口为实际连接的计算机 COM 端口，设置波特率为 9600，设置传输方式为 8 位、无校验、1 个停止位。 运行程序后，切换窗口到“串口调试助手”；在“串口调试助手”的接收窗口中可看到 DSP 通过 SCI 发送来的“Hello PC!,Over|”字样；在“发送的字符/数据”栏中输入一些要发送到 DSP 的字符串，以“.”字符结尾；然后单击“手动发送”按钮；DSP 在接收到 PC 机的信息 后会自动进行回答。 结果图6.结果分析 通过 DSP 传送到 PC 机上的信息，可以看出：串口正常工作。 7.心得体会课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程. 回顾起此次DSP原理及应用的课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践