基于VK3366的DSP異步串行通信的設計

摘 要： 介紹了異步串口擴展芯片VK3366的性能特點，設計了基于數字信號處理器件TMS320C6713B并口與VK3366擴展多串口的硬件電路方案，且在CCS 3.0環境下完成了TMS320C6713B初始化VK3366的軟件編程。電路設計實現了系統高效多串口通信擴展，增強了系統通信接口控制能力。

關鍵詞： TMS320C6713B； VK3366； 異步串口擴展； 通信接口

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）12?0106?03

隨著數字信號處理技術和集成電路技術的不斷發展，數字信號處理器的可靠性也越來越高，應用亦越來越廣。在DSP應用系統中通常需要由DSP接受上位機的控制信號或進行下位機通信，最常見的方式是采用異步串行接口RS 232或RS4 22來實現。本文的信號采集模塊采用TMS320C6713B芯片為例，但沒有集成UART接口，因此進行擴展異步串口通訊芯片或者配置McBSP以實現與其他串行設備高速異步通信。本文選擇異步串口擴展芯片VK3366進行擴展。

1 數據采集硬件系統設計

數據采集電路系統主要包括：數據信號處理TMS320C6713B子系統、AIC32音頻采集電路子系統和異步串口擴展芯片VK3366系統等，其邏輯框圖如圖1所示。音頻采集電路子系統負責采集外部語音信號，數字信號處理器TMS320C6713B子系統進行采集數據的信號處理，VK3366子系統負責系統接口擴展進行數據傳輸。

1.1 數字信號處理器子系統

TMS320C6713B（簡稱C6713）是美國德州儀器公司（TI）推出一款32位浮點型高速數字處理器DSP，它可在300 MHz的時鐘頻率下實現1 800 MIPS/2 400 MFLOPS的定點和浮點運算，極大滿足了高速數據采集與實時控制系統對信號處理速度的要求。采用2級Cache結構，片上共有264K×8 b存儲器。C6713的具有豐富的片上外設設備，已經在圖像處理、數字信號處理以及自動控制等領域得到了廣泛的應用[1]。McASP接口可以外擴音頻芯片，32 b的外部存儲器接口（EMIF）可以外接異步設備、外擴存儲器設備，并可尋址512 MB的片外存儲空間，豐富的外設接口滿足本次設計的要求。

1.2 UART芯片VK3366基本特性

異步串口擴展芯片VK3366是成都維肯科技研制的業界首款具備 I2C/UART/SPI/8位并行總線接口的4通道UART擴展器件，該芯片在通信系統等實時性要求較高場合有良好的應用效果。其擴展子通道的UART具備以下功能特點：每個子通道UART的波特率、字長、校驗格式進行獨立設置，最高提供1 Mb/s的通信速率。每個子通道獨立設置工作模式，包括IrDA紅外通信、RS 485自動收發控制、9位網絡地址自動識別、軟件/硬件自動流量控制和廣播接收等高級工作模式。每個子通道具備收/發獨立的16 BYTE FIFO，FIFO的中斷為4級可編程條件觸發點。提供一個子通道的調制解調器控制信號[3]。無需采用地址線控制串口擴展方式，而是通過芯片內置的協議處理器實現多串口擴展，以減少C6713通用I/O的使用個數，降低系統布線難度。本次設計通過模式選擇使VK3366實現一個8位并行數據總線與4通道UART串行總線數據通信相互轉換的功能。

1.3 VK3366的通信接口硬件設計

數據采集電路模塊中C6713B的2路SPI、I2C接口都已經被其他接口使用，因此選擇C6713的外部存儲器（EMIF）接口來實現4通道UART串行總線數據擴展。C6713的32位EMIF接口用于擴展外圍異步設備，EMIF接口包括數據線、地址線、讀/寫控制信號、片選空間等。C6713上EMIF共提供4個外設片選空間CE[3：0]。UART芯片VK3366采用3.3 V電源供電，使VK3366與C6713B的EMIF直接連接，無需連接額外的電平轉化芯片，節約了空間。VK3366選通信號CS與C6713B的CE3直接相連，讀/寫信號WR，RD與C6713B的ARE，AWE直接相連，從而將系統中地址0xB0000000～0xBFFFFFFF分配給VK3366芯片，以便按照統一編址來讀/寫VK3366的寄存器了。

2 VK3366異步通信軟件設計

VK3366異步通信軟件設計主要包括DSP初始化、主函數、VK3366初始化和數據發送/接收等部分。C語言作為一種高級語言，具有清晰易懂、可維護性和可移植性好、通用性強等優點，尤其對算法的編寫更加容易，因此本文在TI公司CCS 3.3編譯環境下采用C語言進行軟件設計。

2.1 DSP初始化

2.2 VK3366初始化

VK3366初始化主要包括以下兩部分：

（1）VK3366復位

VK3366為低電平復位，復位時或復位后，各子串口處于禁止收發狀態。VK3366的復位過程是通過上電后外接阻容來實現的。

（2）子串口配置

具體代碼如下：

3 結 語

本文主要闡述了基于異步串口芯片VK3366擴展C6713的串口理卡中的設計與實現。使用C語言編寫VK3366的驅動程序，在CCS3.3編譯器上通過編譯，實現了C6713的串口擴展。本設計已在實際項目中得到應用，為DSP擴展串口通信提供了一種新的傳輸方式和途徑。

參考文獻

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