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多路異步串行通信系統在光纖陀螺組合中的設計與實現
摘要:DSP在與多個外設進行通信時,需要擴展異步串行通信接口。以TMS320C6711為例,采用ST16C554異步串行收發器,介紹了目前最先進的C6000系列DSP與多路RS232、RS485/422設備通信的設計方案,并給出了軟硬件實現實例。關鍵詞:數字信號處理器 通用異步串行收發器 可編程邏輯器件 光纖陀螺
DSP與計算機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等協議的通信,并口通信包括采用IEEE488、IEEE1248等協議的通信。本文主要介紹DSP多路RS232、RS485/422通信系統的設計與實現,并將此系統應用于光纖陀螺三維角速率測量組合中。
1 系統方案設計
1.1 系統框圖
圖1為DSP多路異步串口通信系統的框圖。計算機接收端為通用的數據采集卡,其與DSP之間采用RS485/422協議,通信速率可達921.6kBPS。光纖陀螺與DSP之間采用RS232協議,通信速率可達115.2kBPS。該系統可以實現DSP與三路RS232設備和一路RS485/RS422設備的通信。
1.2 TMS320C6711簡介
TMS320C6000系列DSP芯片最初主要是為移動通信基站的信號處理而推出的超級處理芯片,200MHz時鐘的TMS320C6711完成1024點的FFT算法的時間只要66μs,比傳統的DSP芯片要快一個數量級,因此在民用和軍用領域都有廣闊的應用前景。在軍事通信、電子對抗、雷達系統、精確制導武器等高智能化的應用領域,這種芯片的處理能力具有不可替代的優勢[2]。TMS320C67XX是TMS320C6000中的浮點系列,TMS320C6711是其中性價比較好的一款芯片。正如其它的TMS320C6000系列芯片一樣,該芯片提供了兩個多通道同步緩沖串口,沒有提供異步串口,因此需要進行異步串口擴展。
1.3 通信方案設計
目前幾乎所有的數字信號處理器都提供了一個或多個串行接口,然而,多數DSP芯片提供的是同步串口。在實際的應用中,也需要DSP能夠與多個外設進行異步串行通信,如與PC機或光纖陀螺之間進行串行數據傳輸就要求DSP系統具有多路UART串行接口;當然也可以利用通用的I/O口構成串口,由軟件設定波特率(在DSP不繁忙的情況下,往往采用這種方法)。但是當這兩種I/O線被占用或對通信的實時性要求較高時,DSP應該通過擴展異步通信芯片來實現高速串行通信。
針對這種情況,本文研究并實現一種簡單可靠的異步串口擴展方法,即在DSP的并行總線上擴展UART芯片,用硬件實現異步數據傳輸。該方法的優點是軟件實現簡單,代價是在總線上需擴展其它設備。由于
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