異步串行通信模塊TL16C550在電子白板中的應(yīng)用

摘要：DSP是當(dāng)今主要的用于數(shù)字信號(hào)處理的嵌入式平臺(tái)，隨著嵌入式應(yīng)用的日益廣泛和加深越來越多的工作需要DSP芯片與PC機(jī)的協(xié)同工作，然而DSP芯片往往不能提供足夠的URAT接口，因此就需要利用URAT芯片來擴(kuò)展DSP芯片串口。本文主要討論了利用TI公司的異步通用接收發(fā)器TL16C550擴(kuò)展DSP串口，實(shí)現(xiàn)TMS320C5509與PC機(jī)之間的串行通信。本文同樣介紹了異步通用接收發(fā)器芯片TL16C550的寄存器和相應(yīng)功能，并且提供了利用TL1612550實(shí)現(xiàn)TMS320C5509與PC機(jī)串行通信的硬件電路和C語言實(shí)現(xiàn)軟件編程方法。
關(guān)鍵詞：TL16C550；TMS320C5509；URAT；串口通信

黑板是當(dāng)今課堂教學(xué)的主要工具，其特點(diǎn)是便捷、直觀、易于教學(xué)，一直是教師授課的主要工具，但其在使用中產(chǎn)生大量的粉塵對(duì)周圍環(huán)境造成了不良的影響，目前許多大型會(huì)議采用白板代替黑板解決了產(chǎn)生粉塵的問題，但普通的白板和黑板一樣都無法完成板面上的文字和圖像的文本存檔，更無法完成遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)會(huì)議的要求，電子白板的出現(xiàn)解決了這個(gè)難題。電子白板是現(xiàn)代多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合的產(chǎn)品，不但能完成傳統(tǒng)黑板的書寫記錄功能，同時(shí)也具備制圖、復(fù)印、存儲(chǔ)等多媒體功能，配備網(wǎng)絡(luò)就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離視頻會(huì)議的需要，是教學(xué)和會(huì)議的主要傳播載體。

1 異步通信模塊工作原理介紹
該系統(tǒng)由信號(hào)發(fā)射筆、白板、信號(hào)處理平臺(tái)和PC機(jī)構(gòu)成，其具體的工作流程是：信號(hào)筆負(fù)責(zé)發(fā)射混合有紅外和超聲波的信號(hào)，通過白板上的信號(hào)接收器將采集的信號(hào)濾波整形送往信號(hào)處理平臺(tái)，由DSP信號(hào)處理系統(tǒng)完成對(duì)信號(hào)筆的定位，并將定位信息送往上位機(jī)，通過PC機(jī)編寫的應(yīng)用程序完成對(duì)筆跡的描繪。但DSP芯片在數(shù)據(jù)通信方面的處理能力相對(duì)較弱，例如TMS320C5509提供了3個(gè)高速多通道緩存串口(Mcbsp)可以實(shí)現(xiàn)與其他DSP和編解碼器等器件相連，但多通道緩存串口同時(shí)肩負(fù)著數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的傳輸作用，經(jīng)常用于語音、圖像信號(hào)采集的專用通道被占用，并且在使用時(shí)還要對(duì)Mcbsp的采樣率、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)接口等作出詳細(xì)的設(shè)置已達(dá)到與PC機(jī)聯(lián)絡(luò)的要求，這樣大大增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，降低了系統(tǒng)的工作效率。因此用TI公司的通用異步通信模塊TL16C550來實(shí)現(xiàn)TMS320C5509與PC機(jī)之間的串行通信，DSP可以隨時(shí)讀取TL16C550狀態(tài)，完成發(fā)送和接收的指令，同時(shí)TL16C550本身具有控制能力和一個(gè)處理器的終端系統(tǒng)，可以減少通信連接的軟件管理，提高系統(tǒng)的工作效率。TMS320C5509與PC機(jī)異步通信的原理框圖如圖1所示。

TMS320C5509與異步通信模塊TL16C550連接通信，再通過MAX232芯片完成電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成異步串口的工作電平送往PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)TMS320-C5509與PC機(jī)異步通信。

2 異步通信器件TL16C550簡(jiǎn)介
2．1 TL16C550特點(diǎn)
TL16C550是TI公司的異步通信器件，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的串口接口芯片它具有以下特點(diǎn)：1)供電電壓為5 V或3．3 V；2)時(shí)鐘頻率可達(dá)16 MHz，通信時(shí)波特率可達(dá)1 M，可以通過軟件設(shè)置設(shè)定波特率發(fā)生器；3)具有標(biāo)準(zhǔn)的異步通信位，可選5、6、7、8位串行數(shù)據(jù)位，可設(shè)置奇偶檢驗(yàn)?zāi)Ｊ交驘o奇偶校驗(yàn)?zāi)Ｊ?，停止位長(zhǎng)度為1、1．5、2；4)獨(dú)立控制發(fā)送、接收、線狀態(tài)以及中斷設(shè)置；5)軟件設(shè)置FIFO，減少CPU中斷。
2．2 TL16C550引腳功能介紹
TL16C550的主要引腳功能如下：A0～A2：片內(nèi)寄存器的選擇信號(hào)，用于選擇讀出或?qū)懭隩L16C550寄存器的數(shù)值。D0～D7：雙向8位數(shù)據(jù)總線；ADS：地址選通信號(hào)該引腳有效時(shí)，可將CS0、CS1、及A0、A1、A2鎖存在TL16C550內(nèi)部；XIN、XOUT：外部時(shí)鐘輸入輸出引腳，可接晶體振蕩器或外部時(shí)鐘信號(hào)；CS0、CS1、：片選信號(hào)，當(dāng)CS0=CS1=1且=0時(shí)，TL16C550才被選通；WR1、WR2、RD1、RD2：讀、寫信號(hào)；BAUDOUT：波特率輸出引腳，可直接連接到RCLK引腳上；MR：主機(jī)復(fù)位；INTRPT：中斷輸出引腳，高電平有效；RXRDY：接收準(zhǔn)備引腳；TXRDY：傳送準(zhǔn)備引腳。