1003030114許圣捷 LCD與TMS320C5509接口應(yīng)用.doc

沈陽理工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院DSP技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告LCD與TMS320C5509接口應(yīng)用1.課程設(shè)計(jì)目的（1）了解DSP 的MCBSP 外設(shè)的使用（2）熟悉C 語言的宏函數(shù)在MCBSP 設(shè)置中的使用情況（3）實(shí)現(xiàn)通過MCBSP 發(fā)送數(shù)字和文字2.課程設(shè)計(jì)要求（1）LCD與TMS320C5509接口的硬件原理設(shè)計(jì)（2）LCD與TMS320C5509接口的程序的設(shè)計(jì)3.相關(guān)知識(shí)3.1緒論 數(shù)字信號(hào)處理器，也稱DSP芯片，是針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理需要而設(shè)計(jì)的一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，它是現(xiàn)代電子技術(shù)、相結(jié)合的產(chǎn)物。一門主流技術(shù)，隨著信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)逐漸發(fā)展成為它在電子信息、通信、軟件無線電、自動(dòng)控制、儀表技術(shù)、信息家電等高科技領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 數(shù)字信號(hào)處理由于運(yùn)算速度快，具有可編程特性和接口靈活的特點(diǎn)，使得它在許多電子產(chǎn)品的研制、開發(fā)和應(yīng)用中，發(fā)揮著重要的作用。采用DSP芯片來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)是當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)。 近年來，DSP技術(shù)在我國(guó)也得到了迅速的發(fā)展，不論是在科學(xué)技術(shù)研究，還是在產(chǎn)品的開發(fā)等方面，在數(shù)字信號(hào)處理中，其應(yīng)用越來越廣泛，并取得了豐碩的成果。數(shù)字濾波占有極其重要的地位。數(shù)字濾波是語音和圖象處理、模式識(shí)別、譜分析等應(yīng)用中的一個(gè)基本處理算法。 數(shù)字信號(hào)處理器由于具有高性能和靈活可編程的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用 ,在許多應(yīng)用系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)DSP與 PC機(jī)之間有效可靠的通信是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要部分。一般來說 ,通信可以分為串行和并行兩種方式。相對(duì)于并行方式而言 ,串行通信具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通信距離遠(yuǎn)和成本較低等優(yōu)點(diǎn) ,因而在許多數(shù)據(jù)交換量不大的系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。串行數(shù)據(jù)傳輸又可分為同步和異步兩種模式 ,通用 PC機(jī)的RS-232接口為通用異步接口UART,異步串行通信在TMS320C55xDSP上的通常實(shí)現(xiàn)方式是利用DSP的McBSP接口加外接芯片實(shí)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)方法增加了實(shí)現(xiàn)UART的硬件成本和電路設(shè)計(jì)復(fù)雜度，是一種直接利用DSP的MCBSP接口和DMA通道實(shí)現(xiàn)UART的方法，給出了使用C語言的編程方法。與傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法相比，具有實(shí)現(xiàn)成本低，硬件電路簡(jiǎn)單，移植性強(qiáng)等特點(diǎn)。3.2.異步串行通信在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，每個(gè)字符一般使用一個(gè)8位二進(jìn)制代碼表示。在數(shù)據(jù)通信中，通常將待傳送的每個(gè)字符的二進(jìn)制代碼按照由低位到高位的順序依次發(fā)送的方式稱為串行通信，圖11是串行通信的示意圖。發(fā)送方接收方b7b6b5b4b3b2b1b0圖1-1 串行通信示意圖同步是數(shù)據(jù)通信中必需解決的一個(gè)重要問題。所謂同步就是要求數(shù)據(jù)的收發(fā)雙方在時(shí)間基準(zhǔn)上保持一致。在串行通信中，“異步”是同步收發(fā)雙發(fā)通信的重要方式。在異步串行通信中，每個(gè)字符作為一個(gè)獨(dú)立的整體進(jìn)行發(fā)送，字符之間的時(shí)間間隔可以是任意的。為了實(shí)現(xiàn)同步，需要在每個(gè)字符的第一位前加1位起始位（邏輯1），并在字符的最后一位后加1位、1.5位或2位停止位（邏輯0）。常用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)包括RS232、RS449、V.24、V.35等。其中RS232是最常用的串行通信標(biāo)準(zhǔn)之一。個(gè)人計(jì)算機(jī)及終端系統(tǒng)中配備的串行接口幾乎都符合RS232標(biāo)準(zhǔn)。3.3 RS232接口標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)通信中，通常將數(shù)據(jù)終端設(shè)備簡(jiǎn)稱為DTE（Data Terminal Equipment），而將數(shù)據(jù)通信設(shè)備簡(jiǎn)稱為DCE（Data Circuit Equipment）。DTE是具有一定數(shù)據(jù)處理能力及發(fā)送和接收數(shù)據(jù)能力的設(shè)備，而DCE的主要作用是在DTE和傳輸線路之間提供信號(hào)變換和實(shí)現(xiàn)編碼功能，并且負(fù)責(zé)建立、保持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接。DTE可以是計(jì)算機(jī)或終端，也可以是各種I/O設(shè)備，而與模擬話路相連接的調(diào)制解調(diào)器（MODEM）則是典型的DCE。RS232的主要內(nèi)容就是定義DTE和DCE之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。RS232使用的連接器包括DB25、D15和DB9等幾種類型，不同類型連接器使用的引腳定義也各不相同。目前，個(gè)人計(jì)算機(jī)配備的RS232連接器通常為DB9，它提供異步串行通信所需要的9個(gè)信號(hào)，其引腳的排列和信號(hào)名稱如圖12所示。數(shù)據(jù)載波檢測(cè) GNDDSR 數(shù)據(jù)設(shè)備就緒接收數(shù)據(jù) RxD發(fā)送數(shù)據(jù) TxD數(shù)據(jù)終端就緒 DTR信號(hào)地 GNDRTS 請(qǐng)求發(fā)送CTS 允許發(fā)送RI 振鈴指示543219876 圖1-2 RS232在使用DB9作為連接器時(shí)的引腳排列和信號(hào)名稱RS232采用負(fù)邏輯，邏輯0相當(dāng)于對(duì)信號(hào)地有315V的電壓，邏輯1相當(dāng)于對(duì)信號(hào)地有315V的電壓。在3V3V的過渡區(qū)，邏輯狀態(tài)不定。RS232串行口信號(hào)分為傳送信號(hào)、聯(lián)絡(luò)信號(hào)和信號(hào)地3類。傳送信號(hào)包括TxD（發(fā)送數(shù)據(jù)）和RxD（接收數(shù)據(jù)），它們是經(jīng)由TxD傳送和RxD接收的信息比特流。一個(gè)傳送單位由起始位、數(shù)據(jù)位和停止位（有時(shí)還包含奇偶校驗(yàn)位）組成。4.課程設(shè)計(jì)分析4.1 LCD與TMS320C5509接口通信（RS-232)的硬件原理設(shè)計(jì)4.1.1.TL16C550 異步串行通信收發(fā)器 TL16C550 是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的串口接口芯片，它的控制寄存器基地址為 0x400200,寄存器占用 TMS320VC5509 的 8 個(gè)地址單元。串口中斷與 TMS320VC5509 的 INT0 連接。用戶可以使用 TMS320VC5509 的中斷 0 響應(yīng)串口中斷。 TL16C550 有 11 個(gè)寄存器，這 11 個(gè)寄存器是通過 TMS320VC5509 的 3 個(gè)地址線（A3A1）和線路控制寄存器中的 DLAB 位對(duì)它們進(jìn)行尋址的。表 1-22 是 TL16C550 寄存器地址分配。 各個(gè)寄存器的功能說明如下： 1線路控制寄存器 LCR： WLS1 WLS0： 設(shè)置數(shù)據(jù)長(zhǎng)度： 0 0 ： 5 位 0 1 ： 6 位 1 0 ： 7 位 1 1 ： 8 位 STB ： 設(shè)置停止位個(gè)數(shù) 0 ： 一個(gè)停止位 1 ： 1.5 個(gè)停止位(5 位數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí))，2 個(gè)停止位(6，7，8 位數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)) PEN： 奇偶校驗(yàn)使能 0 ： 奇偶校驗(yàn)無效 1 ： 奇偶校驗(yàn)有效 EPS： 奇偶校驗(yàn)選擇 0 ： 奇校驗(yàn) 1 ： 偶校驗(yàn) DLAB： 寄存器訪問選擇 0 ： 訪問其余寄存器 1 ： 訪問除數(shù)和功能切換寄存器 2線路狀態(tài)寄存器 LSR： DR： 接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好標(biāo)志 0： 接收數(shù)據(jù)緩沖器空 1： 接收數(shù)據(jù)緩沖器中有數(shù)據(jù) OE： 溢出錯(cuò)誤標(biāo)志(上一個(gè)接收數(shù)據(jù)被當(dāng)前接收數(shù)據(jù)覆蓋) 0： 無溢出 1： 有溢出 PE： 奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤標(biāo)志 0： 無奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤 1： 有奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤 THRE： 發(fā)送保持寄存器空標(biāo)志 0： 非空 1： 空 TEMT： 發(fā)送器空標(biāo)志 0： 發(fā)送保持寄存器和發(fā)送移位寄存器非空 1： 發(fā)送保持寄存器和發(fā)送移位寄存器都空 3中斷使能寄存器 IER： ERDAI： 接收中斷使能 0： 接收中斷禁止 0： 接收中斷使能 ETHREI： 發(fā)送中斷使能 0： 接收中斷禁止 1： 接收中斷使能 ELSI： 接收錯(cuò)誤中斷使能 0： 接收錯(cuò)誤中斷禁止 1： 接收錯(cuò)誤中斷使能 EMSI： MODEM 中斷使能 0： MODEM 中斷禁止 1： MODEM 中斷使能 4. 中斷標(biāo)志寄存器 IIR： 5. 設(shè)置波特率： TL16C550 的波特率可通過除數(shù)寄存器 DLM，DLL 來設(shè)置，除數(shù)寄存器值和波特率之間 的換算公式如下：除數(shù)值=輸入頻率(波特率16)，TL16C550 的輸入頻率為：3.6864MHz， 波特率和除數(shù)之間的關(guān)系如表 1-27 所示： 6串口標(biāo)準(zhǔn)： RS232 標(biāo)準(zhǔn)。 4.1.2ICETEKVC5509-A 板異步接口設(shè)計(jì) 在板上加上 16C550、Max232 和驅(qū)動(dòng)電路部分即可。驅(qū)動(dòng)電路主要完成將輸出的 0-3.3V 電平轉(zhuǎn)換成異步串口的工作電平，轉(zhuǎn)換電平的工作由 MAX232 芯片完成，但由于它是 5V 器件 所以它同 DSP 間的信號(hào)線必須有電平轉(zhuǎn)換，此板采用的是 74LVC245。 電路圖4.1.3串行通信接口設(shè)置 串行通信接口波特率計(jì)算: 內(nèi)部生成的串行時(shí)鐘由系統(tǒng)時(shí)鐘 SYSCLK 頻率和波特率選擇寄存器決定。串行通信接口使用 16 位波特率選擇寄存器，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤梢员痪幊虨?65000 多種不同的方式。不同通信模式下的串行通信接口異步波特率由下列方法決定： - BRR=165535 時(shí)的串行通信接口異步波特率： 串行通信接口異步波特率=SYSCLK/ ( BRR+1)*8 其中，BRR=SYSCLK/(SCI 異步波特率 *8)-1； - BRR=0 時(shí)的串行通信接口異步波特率： 串行通信接口異步波特率=SYSCLK/16 ，這里 BRR 等于波特率選擇寄存器的 16位值。 4.2 .LCD與TMS320C5509接口通信（RS-232)軟件設(shè)計(jì)4.2.1 程序流程圖 整個(gè)系統(tǒng)軟件是由主程序和調(diào)頻、調(diào)幅的子程序組成。由于實(shí)驗(yàn)采用的是小數(shù)形式，所以得不到弧度大于1的正弦值。但由于正弦信號(hào)的特殊對(duì)稱形式，完全可以實(shí)現(xiàn)正弦波的完整輸出。4.2.2源程序4.2.2.1 LCD與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： /使用直連的串口通信電纜; /啟動(dòng)串口調(diào)試助手.exe; /PC機(jī)發(fā)送信息以一個(gè).為結(jié)束標(biāo)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 雙擊啟動(dòng)程序“串口調(diào)試助手 V2.0B.exe”，設(shè)置“串口調(diào)試助手”的串行端口為實(shí)際連接的計(jì)算機(jī) COM 端口，設(shè)置波特率為 9600，設(shè)置傳輸方式為 8 位、無校驗(yàn)、1 個(gè)停止位。 運(yùn)行程序后，切換窗口到“串口調(diào)試助手”；在“串口調(diào)試助手”的接收窗口中可看到 DSP 通過 SCI 發(fā)送來的“Hello PC!,Over|”字樣；在“發(fā)送的字符/數(shù)據(jù)”欄中輸入一些要發(fā)送到 DSP 的字符串，以“.”字符結(jié)尾；然后單擊“手動(dòng)發(fā)送”按鈕；DSP 在接收到 PC 機(jī)的信息 后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行回答。 結(jié)果圖6.結(jié)果分析 通過 DSP 傳送到 PC 機(jī)上的信息，可以看出：串口正常工作。 7.心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程. 回顧起此次DSP原理及應(yīng)用的課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐