１　引言

美國德州儀器公司（ＴＩ）的ＴＭＳ３２０ＶＣ５４ＸＸ系列ＤＳＰ芯片與ＰＣ機(jī)實(shí)現(xiàn)異步通信通常有兩種方法：第一種是使用通用Ｉ／Ｏ信號ＸＦ和ＢＩＯ作為串口發(fā)送和接收信號，用軟件逐位發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，即軟件異步通信方法，這種方法需要占用很多ＣＰＵ時(shí)間，因此，只能在ＤＳＰ不太忙、實(shí)時(shí)性要求不高的情況下采用；第二種是通過擴(kuò)展異步通信芯片來實(shí)現(xiàn)高速串行通信，本文選用的就是此方法。

在筆者設(shè)計(jì)數(shù)字調(diào)幅廣播系統(tǒng)中的基帶處理子系統(tǒng)時(shí)，復(fù)用器與信道編碼器之間的通信采用的是異步串行通訊方案。復(fù)用器則使用通用ＰＣ機(jī)來實(shí)現(xiàn)，信道編碼器使用ＴＩ公司生產(chǎn)的ＤＳＰ芯片ＴＭＳ３２０ＶＣ５４２１來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

２　ＵＡＲＴ芯片ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ簡介[１]

２．１ 主要特點(diǎn)

ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ是ＴＩ公司推出的新型ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ ）收發(fā)器。該器件的主要特點(diǎn)如下：

●引腳和ＳＴ１６Ｃ２５５０兼容，內(nèi)置兩套ＵＡＲＴ系統(tǒng)，可獨(dú)立工作；

●工作時(shí)，最高波特率可以達(dá)到１．５Ｍｂｐｓ（使用２４ＭＨｚ晶體時(shí)）或３Ｍｂｐｓ（使用４８ＭＨｚ振蕩器或時(shí)鐘源時(shí)）；

●具有６４字節(jié)發(fā)送／接收ＦＩＦＯ（接收ＦＩＦＯ包含錯誤標(biāo)志）。由于收、發(fā)ＦＩＦＯ的觸發(fā)等級可通過軟件編程實(shí)現(xiàn)，因而減少了ＣＰＵ的中斷次數(shù)；

●接收ＦＩＦＯ的啟動和停止等級可以通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)；

●具有兩種控制模式：其中軟件流控制模式可通過編程Ｘｏｎ／Ｘｏｆｆ字符來實(shí)現(xiàn)；而硬件流控制模式則可通過設(shè)置ＲＴＳ和ＣＴＳ引腳及相應(yīng)的寄存器來實(shí)現(xiàn)；

●波特率可編程；

●可編程下列串行數(shù)據(jù)格式：

——５、６、７、８ 四種字符；

——數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)或者無校驗(yàn)；

——１、１．５、２ｂｉｔｓ 停止位；

●內(nèi)部閉環(huán)。

    ２．２ ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ的引腳功能

ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ內(nèi)含雙ＵＡＲＴ，并自帶６４字節(jié)收發(fā)ＦＩＦＯ，可自動進(jìn)行軟件流和硬件流控制，最大波特率可達(dá)３Ｍｂｐｓ。此外，ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ還提供了其它一些增強(qiáng)功能，可通過設(shè)定ＥＦＲ寄存器的相關(guān)位來實(shí)現(xiàn)。通過ＦＩＦＯ ＲＤＹ 寄存器可讀取ＴＸＲＤＹ／ＲＸＲＤＹ引腳的狀態(tài)；而通過片內(nèi)寄存器則可為使用者提供接收數(shù)據(jù)的錯誤識別、操作狀態(tài)以及ＭＯＤＥＭ的接口控制信號。

ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ的引腳排列如圖１所示，各主要引腳的功能如下：

Ａ０～Ａ２：地址線，通過這幾個(gè)引腳以及讀寫信號ＩＯＲ和ＩＯＷ可以訪問及設(shè)定片內(nèi)寄存器?

Ｄ０～Ｄ７：雙向８位數(shù)據(jù)線?

ＣＳＡ、ＣＳＢ：兩套ＵＡＲＴ的片選信號?

ＴＸＡ／ＲＸＡ、ＴＸＢ／ＲＸＢ：分別表示所要發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)端口?

ＩＮＴＡ／ＩＮＴＢ：中斷信號?

ＲＥＳＥＴ：芯片復(fù)位信號?

ＸＩＮ／ＸＯＵＴ：時(shí)鐘輸入／輸出信號。

２．３ ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ的內(nèi)部寄存器

圖２所示是ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ的內(nèi)部功能模塊圖，該器件內(nèi)部共有２０個(gè)寄存器，這些寄存器可分別用于實(shí)現(xiàn)通信參數(shù)的設(shè)置、對線路及ＭＯＤＥＭ狀態(tài)的訪問、數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收以及中斷管理等功能。其地址可分別通過Ａ０～Ａ２地址線和某些寄存器的特定位來確定，由于有些寄存器的地址是重疊的，所以還必須通過讀／寫信號加以區(qū)分。ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ內(nèi)部寄存器的映射如表１所列。表中：

“＊” 表示僅當(dāng)ＬＣＲ的第７位為１時(shí)，訪問ＤＬＬ／ＤＬＨ。

“＊＊ ”表示僅當(dāng)ＬＣＲ為０ｘＢＦ時(shí)，訪問ＥＦＲ以及Ｘｏｎ１／２，Ｘｏｆｆ１／２。

“＋” 表示當(dāng)ＥＦＲ[４]為１，且ＭＣＲ[６]為１時(shí)，訪問ＴＣＲ／ＴＬＲ。

“＋＋”表示當(dāng)片選信號有效、ＭＣＲ[２]為１且處于非閉環(huán)模式時(shí)，訪問 ＦＩＦＯ ＲＤＹ。

此外，對于ＭＣＲ[７]，只有當(dāng)ＥＦＲ[４]為１時(shí)才可以更改。在上述說明中，[]表示該寄存器的第幾位。

表1 TL16C752B的內(nèi)部寄存器映射表

２．４ ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ工作流控制模式

ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ有２種工作流控制模式：硬件流控制和軟件流控制。使用前者可降低軟件消耗，通過ＲＴＳ和ＣＴＳ引腳信號的硬件連接可自動控制串行數(shù)據(jù)流，從而提高系統(tǒng)的有效性；后者則通過使用可編程的Ｘｏｎ／Ｘｏｆｆ字符來自動控制數(shù)據(jù)傳輸。本文主要介紹軟件流控制模式。

軟件流控制模式的使能可通過ＥＦＲ和ＭＣＲ這２個(gè)寄存器來實(shí)現(xiàn)。不同流模式的組合如表２所列（可通過設(shè)定ＥＦＲ的低４位實(shí)現(xiàn)）。

表2 軟件流控制模式

具體工作流程（從接收的角度）為：接收時(shí)，若操作達(dá)到接收中斷等級，則產(chǎn)生中斷，但這時(shí)傳輸還在進(jìn)行（這里假設(shè)中斷有一定延時(shí)）；而當(dāng)ＲＨＲ中的數(shù)據(jù)數(shù)目達(dá)到接收停止等級規(guī)定的數(shù)值時(shí)，接收端發(fā)送Ｘｏｆｆ１／２，以通知發(fā)送端停止發(fā)送數(shù)據(jù)，這時(shí)接收端將讀?。遥龋抑械臄?shù)據(jù)。當(dāng)ＲＨＲ中的數(shù)據(jù)數(shù)目降到接收啟動等級規(guī)定的數(shù)值時(shí)，接收端發(fā)送Ｘｏｎ１／２，以通知發(fā)送端可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。

３?。裕蹋保叮茫罚担玻屡cＰＣ的通信電路

ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ與ＰＣ的串行通信部分的硬件連接電路如圖３所示。圖中，地址線Ａ０～Ａ２、數(shù)據(jù)線Ｄ０～Ｄ７分別和ＤＳＰ的地址總線Ａ０～Ａ２、外部數(shù)據(jù)線Ｄ０～Ｄ７直接相連，而選通信號ＣＳＡ／ＣＳＢ、讀寫信號ＩＯＲ／ＩＯＷ、復(fù)位信號ＲＥＳＥＴ以及中斷信號ＩＮＴＡ／Ｂ則接入ＣＰＬＤ并由ＣＰＬＤ處理。同時(shí)ＤＳＰ端的ＰＳ、ＤＳ、ＩＳ、ＩＯＳＴＲＢ、Ｒ／ Ｗ、ＭＳＴＲＢ也同時(shí)接入ＣＰＬＤ以用于生成控制信號。電路中使用ＣＰＬＤ一方面可以對ＵＡＲＴ的地址靈活配置，另一方面也可以靈活生成ＵＡＲＴ的復(fù)位、選通和讀寫信號，從而增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性，方便系統(tǒng)調(diào)試。

由于ＰＣ端串口采用ＲＳ２３２電平標(biāo)準(zhǔn)，因此ＵＡＲＴ之后需要連接ＭＡＸ３２２１以完成電平轉(zhuǎn)換。ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳和數(shù)據(jù)接收引腳分別與ＭＡＸ３２２１的數(shù)據(jù)輸入引腳和數(shù)據(jù)輸出引腳連接。這里只使用一套ＵＡＲＴ來完成ＴＬ１６Ｃ７５２Ｂ和ＰＣ的通信。數(shù)據(jù)收、發(fā)采用中斷方式，ＵＡＲＴ＿ＩＮＴＡ通過ＣＰＬＤ和ＴＭＳ３２０ＶＣ５４２１的外部中斷ＩＮＴ０相連接。而３．０７２ＭＨｚ晶振則連接到ＸＩＮ和ＸＯＵＴ兩引腳。波特率設(shè)定為３８４００，故ＤＬＬ／ＤＬＨ分別為０６和００ｈ。

具體調(diào)試時(shí)，可先從查詢方式開始，若沒有問題，再使用中斷方式。

圖3

４?。裕蹋保叮茫罚担玻潞停校猛ㄐ诺能浖幊?/b>