1 采用軟件模擬
    TMS320C54x DSP軟件模擬實現(xiàn)LJART無需額外硬件開銷，僅需通用I／(BIO和XF)、外部中斷INTO以及一個定時器就可實現(xiàn)，硬件連接如圖l所示。

    圖l中，XF引腳用于發(fā)送數(shù)據(jù)，BIO腳和INTO腳用于接收數(shù)據(jù)。此方法可以模擬半雙工通信與全雙工通信。軟件模擬IJART技術允許用戶設置：數(shù)據(jù)位數(shù)(1～16)、奇偶校驗(奇校驗或偶校驗)或無奇偶校驗、停止位(1～2)和波特率。每秒傳輸比特數(shù)計算公式為：

   
    改變寄存器TDDR和PRD的設置值，可以獲得不同的波特率。BaudRate最大值是：

   
    其中，clkfreq是DSP系統(tǒng)時鐘，#cycles是子程序執(zhí)行周期，bit是完成UART功能限定條件(1／2或1)。

    另外，需要兩個存儲單元分別用作UART狀態(tài)寄存器和計數(shù)器，以便控制軟件完成接收與發(fā)送任務。

1.1 接收功能
    要正確接收數(shù)據(jù)流，首先要檢測起始位。由于百BIO和INTO連在一起，一旦低電平有效則啟動INTO中斷。首次響應中斷，定時器設置定時周期為1／2碼元寬度，以便保證在起始位中間位置定時中斷采樣BIO引腳。如果采樣電平為高，起始位就是虛假信號，定時器立即停止定時并退出子程序。如果為低，則認為檢測到起始位，關閉外部中斷INTO以免數(shù)據(jù)流中的O再被誤認為是起始位。接收后續(xù)數(shù)據(jù)時，每次定時器沒置定時周期為一個碼元寬度，保證在碼元中間采樣，從而減少誤碼。當收到若干個(數(shù)據(jù)位數(shù)可根據(jù)需要設定為1～16)數(shù)據(jù)后，再檢測停止位和奇偶校驗位。若數(shù)據(jù)接收正確，則格式化輸出數(shù)據(jù)(去掉起始位、停止位和奇偶校驗位)。同時計數(shù)器清零，復位RCV(接收標志位．在LJART狀態(tài)寄存器中設定)標志位，并開中斷為下一次檢測數(shù)據(jù)流的起始位做好準備。

1.2 發(fā)送功能
    一旦發(fā)送數(shù)據(jù)，并且發(fā)送子程序被調用，必須先將發(fā)送數(shù)據(jù)格式化(加上起始位、停止位和奇偶校驗位)存在某個存儲單元以備發(fā)送。然后，檢測TX位是否被置位(即有無數(shù)據(jù)正在發(fā)送)。若是，則循環(huán)等待直到TX(發(fā)送標志位，在UART狀態(tài)寄存器中設定)被復位為止。要知道何時開始發(fā)送下一個數(shù)據(jù)，需要定時器定時中斷來控制，同時還需要一個發(fā)送計數(shù)器控制程序流程。由于發(fā)送和接收是獨立進行的，它們共用唯一的一個定時器，如果UART在接收數(shù)據(jù)過程中定時器突然被發(fā)送功能占用，則必然會破壞數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)前必須檢測RCU標志位，確認沒有正在接收數(shù)據(jù)后才能開始發(fā)送數(shù)據(jù)，否則發(fā)送程序等待。因此，準確來講，這種發(fā)送接收方式只是一種半雙工方式，發(fā)送和接收不能同時進行。如果要實現(xiàn)全雙工通信，則無論是否正在接收數(shù)據(jù)，發(fā)送都延遲一段時間等待下一次接收，然后與其同步進行。

2 增加專用UART接口
    利用TLl6C550C和MAX3238分別實現(xiàn)協(xié)議轉換和電平轉換。增加專用UART接口的硬件框圖如圖2所示。

    主機通過并行方式訪問TIJl6C550C的寄存器，寄存器的設定將控制其內部的控制邏輯模塊，實現(xiàn)對其工作方式的設定(如波特率、校驗位等)，同時，訪問寄存器也可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的操作(讀取和寫入數(shù)據(jù))。RS232數(shù)據(jù)接口可大致分為三部分；接收模塊、發(fā)送模塊和Modem控制邏輯。接收模塊將從SIN引腳輸入的串行數(shù)據(jù)，按照規(guī)定格式取出其數(shù)據(jù)部分并作校驗，數(shù)據(jù)接收部分被送入接收寄存器或接收FIFO中，校驗的結果反映在狀態(tài)位上。發(fā)送模塊將發(fā)送寄存器或發(fā)送FIF0中的數(shù)據(jù)按照規(guī)定格式加入起始位、停止位和校驗位，并以RS232的串行方式發(fā)送至SOUT引腳。Modem控制邏輯通過接收和發(fā)送引腳信號，實現(xiàn)對收發(fā)操作的控制。

    對DSP而言，TLl6C550C是一系列寄存器，它們映射在I／0空間中，通過譯碼電路使它的起始地址為0x4000，那么對其操作即是對其某段地址的I／O進行訪問。LIART的每個寄存器都是8位的，大多數(shù)寄存器只能工作在一種模式下(讀或寫)。

2.1 串行傳輸
    異步串行數(shù)據(jù)格式的設置通過線路控制寄存器(LCR)來完成的。除了數(shù)據(jù)格式外，另外一個指標是波特率，它是通過除數(shù)寄存器來設置的，實際的波特率為輸入時鐘信號進行分頻后獲得，其公式如下：

   

2.2 數(shù)據(jù)接收
    從SIN輸入的數(shù)據(jù)首先進入接收移位寄存器(RSR)，一個字符接收完成后，數(shù)據(jù)移人接收緩沖寄存器(RBR)。RBR實際是一個16字節(jié)的FIFO，當中斷設置時，UART會根據(jù)FIFO中接收數(shù)據(jù)的數(shù)目產(chǎn)生中斷，主機設備從RBR中讀取數(shù)據(jù)后，中斷會自動清除。

2.3 數(shù)據(jù)發(fā)送
    發(fā)送操作和接收操作相反，主機數(shù)據(jù)寫入發(fā)送保持寄存器(THR)，THR是一個16字節(jié)的FIFO，然后數(shù)據(jù)移入發(fā)送移位寄存器(TSR)，之后送人SOUT。當中斷設置時，UART會根據(jù)FIFO中發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)目產(chǎn)生中斷，主機設備可根據(jù)中斷來決定是否繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。

    除了收發(fā)操作外，TLl6C550C還可以產(chǎn)生其他類型的中斷，但它只有一根中斷信號引腳INTRPT，因此主機接收到中斷后必須判決產(chǎn)生中斷的信號源。

    FIFO的操作通過FCR來設置。當使用FIFO時，UART中最多可存放16字節(jié)數(shù)據(jù)，反之則只能存放一個數(shù)據(jù)，即相當于FIF0只有一個字節(jié)大小。有兩種工作方式：中斷方式和查詢方式。

    UART中還有Modem控制寄存器(MClR)和Modem狀態(tài)寄存器(MSR)，它們用于控制一些信號引腳，能把UART的工作狀態(tài)通過硬件的方式表達出來。

2.4部分LIART匯編編程
    測試程序：
    ST #0x55，*SP(var_reg) ；用來確定LJART設備是存在的
    PORTW*SP(vat_reg)，ADDR_SPR
    PORTR ADDR_SPR．*SP(vaLr_reg)
    LD *SP(var_reg)，A
    SUB #0x55，A，B
    BC rs232_no_errclr，BEQ
    設置特率程序：
    ST #0x83，*SP(vaL_reg)
    PORTW*SP(var_reg)，ADDK_LCR
    ST #0xOO，*SP(var_reg) ；設置波特率為9600
    PORTW*SP(var_reg)，ADDR_DIV_MSB
    ST #0x18，*SP(van_reg)
    PORTW*SP(vaLreg)，ADDR_DUV_LSB
    ST #0x03，*SP(var_reg)
    PORTW*SP(var_reg)．ADDR_LCR

3 總 結
    利用軟件模擬的方法，缺點是DSP將長時間處于對IJART的中斷和處理中，無法全速參與運算，而且占用了外部中斷0和一個定時器(有些TMS320C54XDSP只有一個定時器)；優(yōu)點是在DSP和帶UART的外設之間除了電平轉換部分外不需要另外的硬件，可以節(jié)約產(chǎn)品的成本。利用外部接口芯片組的方法，缺點是增加了額外的硬件開銷，從而增加了產(chǎn)品成本；優(yōu)點是收發(fā)數(shù)據(jù)快，可以和數(shù)據(jù)處理同步進行，能夠實現(xiàn)系統(tǒng)的實時性。