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(lái)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(lái)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(yǔ)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(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(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(shū)寫(xiě)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(guò)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(guò)PC機(jī)編寫(xiě)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(yǔ)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(lái)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(guò)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(guò)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(wú)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(xiě)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。