CN101140551A - 一种实现数字信号处理器异步串行通讯的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于串行通讯技术领域，涉及一种实现数字信号处理器异步串行通讯的装置，利用VHDL语言编程将UART发送器和UART接收器固化到可编程逻辑器件中，由时钟信号源提供时钟信号；数字信号处理器通过UART发送器和UART接收器实现与外围通用异步串行设备之间的通信。本发明基于可编程逻辑器件利用VHDL语言编程，可以对UART的波特率灵活设置，外围只需要给CPLD/FPGA提供一个时钟信号；数字信号处理器与UART发送器和UART接收器之间的通讯采用中断方式，提高了数字信号处理器的工作效率，简化了电路连接方式，节省了硬件和软件资源，降低了开发成本。

Description

一种实现数字信号处理器异步串行通讯的装置
技术领域：
本发明属于串行通讯技术领域，涉及一种实现数字信号处理器通用异步串行通讯的装置。
背景技术：
ADI公司的ADSP-21060是一种高性能的32位数字信号处理器(DSP)，它在ADSP-21000系列DSP核的基础上增加了4M位的双口SRAM(静态随机存储器)和I/O外设，这些外设受专门的I/O总线支持，从而形成了一个完整的片上系统。ADSP-21060结合了一个性能优良的浮点DSP核以及丰富的在片功能，这些功能有主机接口、串口、DMA(存储器直接存取)控制器、链路口以及可用于多处理机系统的总线连接方式。ADSP-21060有两个独立的同步串行口，可以进行全双工工作，并与片内存储器进行DMA(存储器直接存取)传输。ADSP-21060串行口的数据位和收发时钟也是同步的，在每个字或每块数据发送的开始，串行口要有发送帧同步信号TFSx或接收帧同步信号RFSx以标志数据传输的开始。由于ADSP-21060数字信号处理器的串行口不是UART(通用异步收发器)标准形式，不能与任何的RS-232或者RS-422等异步串行设备以及采用异步串行通信协议的设备进行通信，这就给ADSP-21060数字处理器与异步串行设备之间进行串行口通信时带来诸多不便。通常解决该问题有两种途径：一种是利用ADSP-21060的同步串行口模拟RS-232 UART异步接口，另一种是采用单片微机实现。
第一种方法实现时需要耗费大量的软件资源，可移植性较弱；第二种方法实现时需要外加单片微机以及其他的接口电路，对硬件要求较高，增加了实现电路的复杂性。
发明内容：
为解决现有技术利用ADSP-21060的同步串行口模拟RS-232 UART异步接口实现异步串行通讯时，需要耗费大量的软件资源，可移植性较弱的问题；采用单片微机实现异步串行通讯时，需要外加单片微机以及其他的接口电路，对硬件要求较高，增加了实现电路的复杂性的问题，本发明提供一种实现数字信号处理器异步串行通讯的装置，基于CPLD/FPGA可编程逻辑器件，利用VHDL语言编程，来实现ADSP-21060数字信号处理器与异步串行设备之间的通信。
本发明如图1所示，包括时钟信号源2，可编程逻辑器件3；UART发送器5和UART接收器6固化到可编程逻辑器件3中，UART发送器5和UART接收器6的输入和输出端被配置到可编程逻辑器件3的I/O口上，时钟信号源2与可编程逻辑器件3的I/O口连接，由时钟信号源2为UART发送器5和UART接收器6提供时钟信号；UART发送器5与数字信号处理器1连接，实现从数字信号处理器5的并行数据到外围通用异步串行设备4的串行数据之间的转换，UART发送器5的串行发送端与外围通用异步串行设备4的串行接收端连接，实现数字信号处理器1向外围通用异步通讯设备发送数据；UART接收器6与数字信号处理器1连接，实现从外围通用异步串行设备4的串行数据到数字信号处理器5的并行数据之间的转换，UART接收器6的串行接收端与外围通用异步串行设备4的串行发送端连接，实现数字信号处理器1接收外围通用异步串行设备4发来的数据。
有益效果：本发明基于可编程逻辑器件利用VHDL语言编程，可以对UART的波特率灵活设置，同时在程序中还可以加入对数据的奇偶校验功能，外围只需要给CPLD/FPGA提供一个时钟信号。数字信号处理器与UART发送器和UART接收器之间的通讯采用中断方式，提高了数字信号处理器的工作效率，简化了电路连接方式，节省了硬件和软件资源，降低了开发成本。
附图说明：
图1是本发明结构示意图，也是摘要附图。图中1为数字信号处理器，2为时钟信号源，3为可编程逻辑器件，4为异步串行设备，5为UART发送器，6为UART接收器。
图2是UART的数据帧格式示意图。
图3是本发明设计的UART发送器的仿真波形图。
图4是本发明设计的UART接收器的仿真波形图。
具体实施方式：
可编程逻辑器件3采用lattice公司的isplsi1032C-883芯片，利用VHDL语言编程将UART发送器5和UART接收器6固化到可编程逻辑器件3中。时钟信号源2选用11.0592MHz的晶振，其输出信号与UART发送器5和UART接收器6的clk时钟信号相连，为UART发送器5和UART接收器6提供时钟信号；如图1所示，UART发送器5的cs信号与ADSP-21060数字信号处理器1的FLAGO相连接，低电平有效，用于实现对UART发送器5的片选功能；UART发送器5的rx与ADSP-21060数字信号处理器1的FLAG1相连接，低电平有效，实现对UART发送器5的输出允许；ADSP-21060数字信号处理器1的数据端口DATA16-23与UART发送器5的8位输入数据端口d和UART接收器6的8位接收数据端口q相连，实现8位数据的输入和输出；UART发送器5的串行发送端txd与外围通用异步串行设备4的rxd相连，UART接收器6的串行接收端rxd与外围通用异步串行设备4的txd信号相连，实现串行数据的发送和接收；UART发送器5的ti与ADSP-21060数字信号处理器1的IRQO相连实现发送中断功能，UART接收器6的ri与ADSP-21060数字信号处理器1的IRQ1相连实现接收中断功能。ti是发送中断信号，正脉冲表示向数字信号处理器1发送一个中断信号；ri是接收中断信号，正脉冲表示向数字信号处理器1发送一个中断信号；当数字信号处理器接收到中断信号以后，开始进入相应的中断处理程序。

Claims (2)

1.一种实现数字信号处理器异步串行通讯的装置，其特征在于包括时钟信号源(2)，可编程逻辑器件(3)；UART发送器(5)和UART接收器(6)固化到可编程逻辑器件(3)中，UART发送器(5)和UART接收器(6)的输入和输出端被配置到可编程逻辑器件(3)的I/O口上，时钟信号源(2)与可编程逻辑器件(3)的I/O口连接，由时钟信号源(2)为UART发送器(5)和UART接收器(6)提供时钟信号；UART发送器(5)与数字信号处理器(1)连接，实现从数字信号处理器(5)的并行数据到外围通用异步串行设备(4)的串行数据之间的转换，UART发送器(5)的串行发送端与外围通用异步串行设备(4)的串行接收端连接，实现数字信号处理器(1)向外围通用异步串行设备(4)发送数据；UART接收器(6)与数字信号处理器(1)连接，实现从外围通用异步串行设备(4)的串行数据到数字信号处理器(5)的并行数据之间的转换，UART接收器(6)的串行接收端与外围通用异步串行设备(4)的串行发送端连接，实现数字信号处理器(1)接收外围通用异步串行设备(4)发来的数据。
2.根据权利要求1所述的实现数字信号处理器异步串行通讯的装置，其特征在于可编程逻辑器件(3)采用lattice公司的isplsi1032C-883芯片，利用VHDL语言编程将UART发送器(5)和UART接收器(6)固化到可编程逻辑器件(3)中；时钟信号源(2)选用11.0592MHz的晶振，其输出信号与UART发送器(5)和UART接收器(6)的clk时钟信号相连；UART发送器(5)的cs信号与数字信号处理器(1)的FLAGO相连接；UART发送器(5)的rx与数字信号处理器(1)的FLAG1相连接；数字信号处理器(1)的数据端口DATA16-23与UART发送器(5)的8位输入数据端口d和UART接收器(6)的8位接收数据端口q相连；UART发送器(5)的串行发送端txd与外围通用异步串行设备(4)的rxd相连，UART接收器(6)的串行接收端rxd与外围通用异步串行设备(4)的txd信号相连；UART发送器(5)的ti与数字信号处理器(1)的IRQO相连，UART接收器(6)的ri与数字信号处理器(1)的IRQ1相连。
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