DSP是一種專門用來實現(xiàn)信號處理算法的微處理器芯片,，主要優(yōu)點有：硬件乘法器，哈佛總線結(jié)構(gòu),，多種尋址方式，零耗循環(huán)（zero overhead loop），程序執(zhí)行時間可預(yù)測等,。

    正是由于DSP的諸多優(yōu)點能夠滿足密集的數(shù)學(xué)計算，而且DSP應(yīng)用的另一個突出特點是實時性,，使其在通信,、雷達、數(shù)字電視等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,，而且日益滲透到人們的日常生活的各個方面,。

    在實時信號處理中已經(jīng)離不開DSP，這些處理系統(tǒng)中包含了各種數(shù)據(jù)通信,，例如DSP與DSP間數(shù)據(jù)通信,，DSP與PC機間數(shù)據(jù)通信等。如何能夠快速,、準確的完成通信是每個硬件工程師所關(guān)心的問題,。由于DSP的工作頻率較高，如TMS320C6201時鐘頻率為200MHz,，ADSP21060時鐘頻率為40MHz,，故其數(shù)據(jù)讀寫周期很短，然而PC機串口讀寫速度較低,，最大數(shù)據(jù)吞吐量約為115kbps,，盡管DSP在與這些慢速外設(shè)進行數(shù)據(jù)交換時可以加入額外的等待周期，但是在實時性要求苛刻，算法復(fù)雜的場合,，將DSP從這些冗長的等待周期中解放出來,，將其時間重點放在處理關(guān)鍵的實時任務(wù)中去，有著重要的實際意義,。故DSP與PC機之間串口通信的速度匹配是保證快速,、準確通信的關(guān)鍵。

    PC機一般帶有一個或兩個內(nèi)置串口,，每個端口的機箱背后有一個9針或25針的公插口,。串口是以bit來傳輸數(shù)據(jù)的，傳輸速率取決于UART芯片,。該芯片將PC總線上的并行數(shù)據(jù)(單字節(jié)或多字節(jié)）分割成以比特為單位的串行數(shù)據(jù)流,，從而實現(xiàn)在串口線纜中的數(shù)據(jù)傳輸。

    現(xiàn)在幾乎所有的PC機都帶有16550UART用以實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)和串行數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換,，它的最大數(shù)據(jù)吞吐量為115kbps,，這已經(jīng)能夠滿足大多數(shù)串行設(shè)備的需要了。

    PC16550是國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的通用異步接收/發(fā)送器（UART)芯片,，它不僅能把從CPU接收的數(shù)據(jù)進行并-串轉(zhuǎn)換,，還能夠把從外圍設(shè)備或MODEM接收到的數(shù)據(jù)進行串-并轉(zhuǎn)換。

    該UART包括一個可編程的波特率產(chǎn)生器,，可將輸入的時鐘信號進行分頻,，并可產(chǎn)生16倍的時鐘來驅(qū)動內(nèi)部的傳輸邏輯單元。同時它內(nèi)部集成了中斷邏輯,，另外通過對其內(nèi)部的寄存器的設(shè)置可以完成相應(yīng)功能,，這些寄存器主要有：線路控制寄存器、FIFO控制寄存器,、中斷使能寄存器,、MODEM控制寄存器、線路狀態(tài)寄存器等,。因而它可以與大多數(shù)的CPU實現(xiàn)無縫接口,，使用很方便。PC16550的功能主要包括：

    * 工作在FIFO模式時,，接收器/發(fā)送器自帶16字節(jié)的FIFO存儲器,，減少了中斷CPU的次數(shù)；

    * 串行數(shù)據(jù)位數(shù)可編程,，起始位,、停止位的長度，奇偶校驗位的有無可以分別控制,；

    * 可分別產(chǎn)生數(shù)據(jù)的接收/發(fā)送,、線路狀態(tài)等中斷,，各中斷的優(yōu)先級可設(shè)定；

    * 可編程波特率產(chǎn)生器,；

    * 芯片全部工作狀態(tài)報告功能,；

    * 內(nèi)部自診斷功能；

    其典型應(yīng)用電路如圖1所示,。

DSP與PC機間串口通信的實現(xiàn)

    在許多DSP的應(yīng)用中需要與PC機進行數(shù)據(jù)交換,，使用戶通過PC機上友好的程序界面來控制DSP系統(tǒng)的工作,、顯示DSP的運行結(jié)果等,。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，傳輸?shù)乃俣鹊目炻?、誤碼率的大小,、效率的高低等都影響到整個系統(tǒng)的性能指標，因此如何高速高效的進行數(shù)據(jù)傳輸是不容小視的,。前面已經(jīng)敘述了由于DSP工作頻率較高,，它的讀寫時鐘的脈寬較窄，使數(shù)據(jù)在總線上的鎖存時間較短,。我們開始是使用8251芯片來完成與ADI公司的ADSP21060串行通信,，但在實際應(yīng)用中測得數(shù)據(jù)傳輸誤碼率較高，系統(tǒng)工作可靠性大受影響,。主要是因為8251的響應(yīng)時間較長,，不能保證在DSP的讀寫周期內(nèi)準確的將數(shù)據(jù)進行鎖存。后來改用PC16550芯片,，就能很好的與DSP匹配,，問題得到了徹底解決。另外該芯片內(nèi)置FIFO(First-In, First-Out,，先進先出）,，能存儲一定量的數(shù)據(jù)后再給DSP中斷，從而節(jié)省了DSP中斷服務(wù)程序的時間,，提高了DSP的工作效率,。具體電路如圖2。

    DSP通過外存選擇信號/MS00來片選PC16550,，通過信號對其進行讀寫操作,，PC16550占用DSP的外部存儲器空間。其它一些信號,，如cs0,，cs1，rd,，wr等可根據(jù)典型應(yīng)用電路所示的連接方式進行連接,。與MODEM通信的引腳在本系統(tǒng)中沒有使用,，故相應(yīng)引腳懸空即可。在DSP與PC機串口通信時先要對16550進行設(shè)置,，見下面DSP的匯編程序,。

    .segment/dm ms0data; /*串口UART*/

    .var okdata[512]; /*okdata起始地址為0主00000*/

.endseg;

………

main:

………

/*將line control register的DLABwulf1*/

r0=0x80;b6=okdata;m6=3;l6=0;

dm(m6,i6)=r0;

/*設(shè)置波特率為9600*/

r0=0xc;b6=okdata;m6=1;l6=0;

dm(i6,m6)=r0;

/*設(shè)置line control register,數(shù)據(jù)8位，停止位1,，其他無*/

r0=0x3;b6=okdata;m6=3;l6=0;

dm(m6,i6)=r0;

/*設(shè)置FIFO control register,接收4Bytes數(shù)據(jù)后產(chǎn)生中斷,，將接收/發(fā)送FIFO清零*/

r0=0x47;b6=okdata;m6=2;l6=0;

dm(m6,i6)=r0;

/*中斷允許*/

r0=0xl；b6=okdata;m6=1;l6=0;

dm(m6,i6)=r0;

/*向UART寫一個數(shù)據(jù)0Ｘ光5*/

r0=0x55;b6=okdata;m6=0;l6=0;

dm(i6,m6)=r0;

………
    本電路硬件和匯編程序都調(diào)試通過,，并成功地應(yīng)用于某毫米波偵察雷達信號處理機中,。總之,，PC16550能夠方便,、靈活并且高效的完成DSP與PC機間串口的數(shù)據(jù)通信，而且可使用戶實現(xiàn)與標準MODEM之間接口,，實行數(shù)據(jù)遠傳,。