基于S3C2440和嵌入式Linux的擴(kuò)展串口設(shè)計(jì)

摘要：在嵌入式系統(tǒng)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，常常不能滿足需要。針對(duì)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(kuò)展串口的方案，并給出了硬件原理圖和部分程序。詳細(xì)闡述了S3C2440芯片與TL16C554芯片之間的接口設(shè)計(jì)和擴(kuò)展串口驅(qū)動(dòng)程序的移植。最后對(duì)串口進(jìn)行了測(cè)試，使Linux系統(tǒng)的啟動(dòng)信息通過(guò)擴(kuò)展串口顯示出來(lái)。
關(guān)鍵詞：S3C2440；TL16C554A；擴(kuò)展串口；ARM9嵌入式系統(tǒng)；TQ2440開(kāi)發(fā)板

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，以及現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)的廣泛使用，串口通訊在各種場(chǎng)合的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在集中控制系統(tǒng)中，需要在多個(gè)串口間進(jìn)行通信，而在一般計(jì)算機(jī)上，只有1～3個(gè)串口，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多點(diǎn)的控制，需要對(duì)串口進(jìn)行擴(kuò)展。
ARM芯片是目前在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛的一種芯片，由于可以運(yùn)行操作系統(tǒng)，以及擁有包括LCD、串口通訊、網(wǎng)絡(luò)通訊、存儲(chǔ)芯片等大量外圍接口芯片的支持，使得ARM廣泛應(yīng)用于檢測(cè)、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(kuò)展，利用開(kāi)發(fā)板上的系統(tǒng)總線接口和通用輸入輸出接口分別與擴(kuò)展串口相連，達(dá)到同時(shí)與多臺(tái)串口設(shè)備并行通信的目標(biāo)。

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(shè)備的串行數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)供CPU使用，也可將CPU的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)發(fā)送到外圍設(shè)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(nèi)寄存器；D0—D7進(jìn)行數(shù)據(jù)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(hào)；INTA，INTB，INTC，INTD為4個(gè)獨(dú)立外部中斷信號(hào)；RXA，RXB，RXC，RXD：串行接收數(shù)據(jù)；TXA，TXB，TXC，TXD：串行發(fā)送數(shù)據(jù)。

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