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多路異步串行通信系統(tǒng)在光纖陀螺組合中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
摘要：DSP在與多個(gè)外設(shè)進(jìn)行通信時(shí)，需要擴(kuò)展異步串行通信接口。以TMS320C6711為例，采用ST16C554異步串行收發(fā)器，介紹了目前最先進(jìn)的C6000系列DSP與多路RS232、RS485/422設(shè)備通信的設(shè)計(jì)方案，并給出了軟硬件實(shí)現(xiàn)實(shí)例。關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理器 通用異步串行收發(fā)器 可編程邏輯器件 光纖陀螺
DSP與計(jì)算機(jī)通信的外部接口主要可劃分為串行通信口和并行通信口。串口通信包括采用RS232、RS485／422、USB、IEEE1394等協(xié)議的通信，并口通信包括采用IEEE488、IEEE1248等協(xié)議的通信。本文主要介紹DSP多路RS232、RS485／422通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并將此系統(tǒng)應(yīng)用于光纖陀螺三維角速率測量組合中。
1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
1．1 系統(tǒng)框圖
圖1為DSP多路異步串口通信系統(tǒng)的框圖。計(jì)算機(jī)接收端為通用的數(shù)據(jù)采集卡，其與DSP之間采用RS485／422協(xié)議，通信速率可達(dá)921．6kBPS。光纖陀螺與DSP之間采用RS232協(xié)議，通信速率可達(dá)115．2kBPS。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)DSP與三路RS232設(shè)備和一路RS485／RS422設(shè)備的通信。
1.2 TMS320C6711簡介
TMS320C6000系列DSP芯片最初主要是為移動(dòng)通信基站的信號處理而推出的超級處理芯片，200MHz時(shí)鐘的TMS320C6711完成1024點(diǎn)的FFT算法的時(shí)間只要66μs，比傳統(tǒng)的DSP芯片要快一個(gè)數(shù)量級，因此在民用和軍用領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。在軍事通信、電子對抗、雷達(dá)系統(tǒng)、精確制導(dǎo)武器等高智能化的應(yīng)用領(lǐng)域，這種芯片的處理能力具有不可替代的優(yōu)勢［2］。TMS320C67XX是TMS320C6000中的浮點(diǎn)系列，TMS320C6711是其中性價(jià)比較好的一款芯片。正如其它的TMS320C6000系列芯片一樣，該芯片提供了兩個(gè)多通道同步緩沖串口，沒有提供異步串口，因此需要進(jìn)行異步串口擴(kuò)展。
1．3 通信方案設(shè)計(jì)
目前幾乎所有的數(shù)字信號處理器都提供了一個(gè)或多個(gè)串行接口，然而，多數(shù)DSP芯片提供的是同步串口。在實(shí)際的應(yīng)用中，也需要DSP能夠與多個(gè)外設(shè)進(jìn)行異步串行通信，如與PC機(jī)或光纖陀螺之間進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸就要求DSP系統(tǒng)具有多路UART串行接口；當(dāng)然也可以利用通用的I／O口構(gòu)成串口，由軟件設(shè)定波特率(在DSP不繁忙的情況下，往往采用這種方法)。但是當(dāng)這兩種I／O線被占用或?qū)νㄐ诺膶?shí)時(shí)性要求較高時(shí)，DSP應(yīng)該通過擴(kuò)展異步通信芯片來實(shí)現(xiàn)高速串行通信。
針對這種情況，本文研究并實(shí)現(xiàn)一種簡單可靠的異步串口擴(kuò)展方法，即在DSP的并行總線上擴(kuò)展UART芯片，用硬件實(shí)現(xiàn)異步數(shù)據(jù)傳輸。該方法的優(yōu)點(diǎn)是軟件實(shí)現(xiàn)簡單，代價(jià)是在總線上需擴(kuò)展其它設(shè)備。由于
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