基于S3C2440和嵌入式Linux的擴展串口設計

摘要：在嵌入式系統常需用到多個(gè)串口，但常用的ARM微控制器上只有3個(gè)串口，常常不能滿(mǎn)足需要。針對TQ2440開(kāi)發(fā)板的特點(diǎn)，介紹了在TQ2440開(kāi)發(fā)板中利用TL16C554A芯片來(lái)擴展串口的方案，并給出了硬件原理圖和部分程序。詳細闡述了S3C2440芯片與TL16C554芯片之間的接口設計和擴展串口驅動(dòng)程序的移植。最后對串口進(jìn)行了測試，使Linux系統的啟動(dòng)信息通過(guò)擴展串口顯示出來(lái)。
關(guān)鍵詞：S3C2440；TL16C554A；擴展串口；ARM9嵌入式系統；TQ2440開(kāi)發(fā)板

隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，以及現場(chǎng)總線(xiàn)等技術(shù)的廣泛使用，串口通訊在各種場(chǎng)合的應用越來(lái)越廣泛。在集中控制系統中，需要在多個(gè)串口間進(jìn)行通信，而在一般計算機上，只有1～3個(gè)串口，為了實(shí)現對多點(diǎn)的控制，需要對串口進(jìn)行擴展。
ARM芯片是目前在嵌入式系統中應用比較廣泛的一種芯片，由于可以運行操作系統，以及擁有包括LCD、串口通訊、網(wǎng)絡(luò )通訊、存儲芯片等大量外圍接口芯片的支持，使得ARM廣泛應用于檢測、通訊、控制等領(lǐng)域。
本文以ARM 920T核的S3C24449芯片作為微控制器，在TQ2440開(kāi)發(fā)板進(jìn)行串口擴展，利用開(kāi)發(fā)板上的系統總線(xiàn)接口和通用輸入輸出接口分別與擴展串口相連，達到同時(shí)與多臺串口設備并行通信的目標。

1 硬件介紹
1．1 異步通信芯片——TL16C554A
TL16C554A含有4路異步通信單元(Asynchronous Communications Element ACE)，每路ACE均可接收外圍設備的串行數據，并將其轉換為并行數據供CPU使用，也可將CPU的并行數據轉換為串行數據發(fā)送到外圍設備。
TL16C554A引腳如圖1所示。各主要引腳的功能說(shuō)明如下：A0—A2用于選擇片內寄存器；D0—D7進(jìn)行數據傳輸；IOR和IOW進(jìn)行讀寫(xiě)；CSA，CSB，CSC，CSD用于選定具體串口；XTAL1，XTAL2可接晶振或外部時(shí)鐘信號；INTA，INTB，INTC，INTD為4個(gè)獨立外部中斷信號；RXA，RXB，RXC，RXD：串行接收數據；TXA，TXB，TXC，TXD：串行發(fā)送數據。

1．2 系統總線(xiàn)接口、GPIO接口
TQ2440開(kāi)發(fā)板以S3C2440芯片作為控制器，主頻400MHz，外擴64 M內存，256 M閃存，并集成了多種接口，本設計中使用開(kāi)發(fā)板上的系統總線(xiàn)接口與GPIO(通用輸入輸出接口)和TL16c554A相連。