異步串行通信模塊TL16C550在電子白板中的應用

摘要：DSP是當今主要的用于數字信號處理的嵌入式平臺，隨著(zhù)嵌入式應用的日益廣泛和加深越來(lái)越多的工作需要DSP芯片與PC機的協(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(lái)擴展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擴展DSP串口，實(shí)現TMS320C5509與PC機之間的串行通信。本文同樣介紹了異步通用接收發(fā)器芯片TL16C550的寄存器和相應功能，并且提供了利用TL1612550實(shí)現TMS320C5509與PC機串行通信的硬件電路和C語(yǔ)言實(shí)現軟件編程方法。
關(guān)鍵詞：TL16C550；TMS320C5509；URAT；串口通信

黑板是當今課堂教學(xué)的主要工具，其特點(diǎn)是便捷、直觀(guān)、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)生大量的粉塵對周?chē)h(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(wèn)題，但普通的白板和黑板一樣都無(wú)法完成板面上的文字和圖像的文本存檔，更無(wú)法完成遠距離網(wǎng)絡(luò )會(huì )議的要求，電子白板的出現解決了這個(gè)難題。電子白板是現代多媒體技術(shù)與傳統教學(xué)模式相結合的產(chǎn)品，不但能完成傳統黑板的書(shū)寫(xiě)記錄功能，同時(shí)也具備制圖、復印、存儲等多媒體功能，配備網(wǎng)絡(luò )就能實(shí)現遠距離視頻會(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
該系統由信號發(fā)射筆、白板、信號處理平臺和PC機構成，其具體的工作流程是：信號筆負責發(fā)射混合有紅外和超聲波的信號，通過(guò)白板上的信號接收器將采集的信號濾波整形送往信號處理平臺，由DSP信號處理系統完成對信號筆的定位，并將定位信息送往上位機，通過(guò)PC機編寫(xiě)的應用程序完成對筆跡的描繪。但DSP芯片在數據通信方面的處理能力相對較弱，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)肩負著(zhù)數據接收和發(fā)送的傳輸作用，經(jīng)常用于語(yǔ)音、圖像信號采集的專(zhuān)用通道被占用，并且在使用時(shí)還要對Mcbsp的采樣率、時(shí)鐘、數據接口等作出詳細的設置已達到與PC機聯(lián)絡(luò )的要求，這樣大大增加了系統設計的復雜性，降低了系統的工作效率。因此用TI公司的通用異步通信模塊TL16C550來(lái)實(shí)現TMS320C5509與PC機之間的串行通信，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，可以減少通信連接的軟件管理，提高系統的工作效率。TMS320C5509與PC機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(guò)MAX232芯片完成電平轉換，轉換成異步串口的工作電平送往PC機，實(shí)現TMS320-C5509與PC機異步通信。

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)標準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16 MHz，通信時(shí)波特率可達1 M，可以通過(guò)軟件設置設定波特率發(fā)生器；3)具有標準的異步通信位，可選5、6、7、8位串行數據位，可設置奇偶檢驗模式或無(wú)奇偶校驗模式，停止位長(cháng)度為1、1．5、2；4)獨立控制發(fā)送、接收、線(xiàn)狀態(tài)以及中斷設置；5)軟件設置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：片內寄存器的選擇信號，用于選擇讀出或寫(xiě)入TL16C550寄存器的數值。D0～D7：雙向8位數據總線(xiàn)；ADS：地址選通信號該引腳有效時(shí)，可將CS0、CS1、及A0、A1、A2鎖存在TL16C550內部；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；CS0、CS1、：片選信號，當CS0=CS1=1且=0時(shí)，TL16C550才被選通；WR1、WR2、RD1、RD2：讀、寫(xiě)信號；BAUDOUT：波特率輸出引腳，可直接連接到RCLK引腳上；MR：主機復位；INTRPT：中斷輸出引腳，高電平有效；RXRDY：接收準備引腳；TXRDY：傳送準備引腳。