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。
2．3 TL16C550寄存器功能介紹
    TL16C550共有11個(gè)寄存器，這11個(gè)寄存器是通過TMS320C5509的3個(gè)地址線(A0～A2)和線路控制寄存器中的DLAB位對(duì)它們進(jìn)行尋址的，表1是TL16C550寄存器的具體地址分配，給出了如何通過設(shè)置A2、A1、A0、DLAB來訪問這些寄存器。

    線路控制寄存器LCR負(fù)責(zé)設(shè)置數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(5位、6位、7位、8位)，設(shè)置停止位個(gè)數(shù)(1、1．5、2個(gè)停止位)，設(shè)置奇偶校驗(yàn)使能、奇偶校驗(yàn)選擇，以及寄存器的訪問選擇；線路狀態(tài)寄存器LSR包括接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備標(biāo)志位、溢出錯(cuò)誤標(biāo)志位、奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤標(biāo)志位、發(fā)送標(biāo)志位；中斷使能寄存器IER負(fù)責(zé)設(shè)置接收中斷使能、發(fā)送中斷使能、接收錯(cuò)誤中斷使能、MODEM中斷使能；中斷標(biāo)志寄存器IIR負(fù)責(zé)控制TL16C550的中斷設(shè)置包括中斷類型、優(yōu)先級(jí)和中斷清除。
    TL16C550的波特率可通過高位除數(shù)寄存器DLM、低位除數(shù)寄存器DLL來控制，除數(shù)寄存器值和波特率之間的換算關(guān)系為：除數(shù)值=輸入頻率÷(波特率×16)，本次TL16C550的輸入頻率選取為：3．686 4 MHz，波特率與除數(shù)的換算關(guān)系如表2所示。

3 TMS320C5509與PC機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì)
    TMS320C5509利用TL16C550與PC機(jī)進(jìn)行串行通信的硬件電路如圖2所示，圖中TL16C550異步通信接口工作在3．3 V或5 V下，完成數(shù)據(jù)的串行傳輸和設(shè)定波特率等功能，本系統(tǒng)TL16C550按照設(shè)定的波特率9 600與PC機(jī)進(jìn)行雙向串口通信。圖中TL16C550的片內(nèi)寄存器選擇線A0～A2與TMS320C5509的地址線A0～A2相連。用于選擇要寫入或讀出TL16C550的寄存器。TL16C550的數(shù)據(jù)線D0～D7直接與TMS320C5509的數(shù)據(jù)D0～D7相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸；TL16C550的片選信號(hào)CS0、CS1直接與高電平相連，與TMS320C5509的相連，當(dāng)為低電平TL16C550被選通；TL16C550的讀使能引腳為、RD2，圖中TL16C550的RD2接地，即當(dāng)為高電平且TL16C550被選中時(shí)才能讀取數(shù)據(jù)；TL16C550的寫使能引腳為、WR2，圖中TL16C550的WR2接地，即當(dāng)為高電平且TL16C550被選中時(shí)才能向TL16C550寫數(shù)據(jù)；TL16C550的外部時(shí)鐘輸入輸出引腳XIN、XOUT外接的是3．686 4 MHz的晶振。為了滿足本TMS320C55509以波特率為9 600與PC機(jī)進(jìn)行串行通信，因此高位除數(shù)寄存器DLM選取00H，低位除數(shù)寄存器DLL選取為18H；TL16C550串行輸入引腳SIN和串行輸出引腳SOUT分別接到MAX232的R20UT和T1IN，主要完成將輸出的0～3．3 V電平轉(zhuǎn)換成異步串口的工作電平，以完成RS-232接口電平轉(zhuǎn)換功能。

4 軟件設(shè)計(jì)
    本文以TMS320C5509為研究對(duì)象，利用TL16C550異步串口通信芯片實(shí)現(xiàn)DSP與PC機(jī)之間的串口通信。在軟件編程上考慮到TL16C550芯片的初始化和通信協(xié)議，主要任務(wù)是設(shè)置串行通信數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、停止位、奇偶校驗(yàn)位、波特率、中斷使能等，以實(shí)現(xiàn)串口通信。具體設(shè)計(jì)流程圖如圖3所示。

TL16C550初始化C語言程序如下：

5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
    根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求須將由DSP信號(hào)處理系統(tǒng)得到的延時(shí)信息通過串口傳輸?shù)絇C機(jī)，再通過編寫的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)筆跡的描述，利用上述方法實(shí)現(xiàn)TM320C5509與PC機(jī)的串口通信，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖4所示。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，通過計(jì)算可以得到信號(hào)筆的定位信息，實(shí)驗(yàn)證明利用異步通信模塊TL16C550實(shí)現(xiàn)TMS320C5509與PC機(jī)之間的串口通信的方法準(zhǔn)確有效。

6 結(jié)束語
    TMS320C5509這款DSP芯片具有高性能、低功耗等優(yōu)點(diǎn)在數(shù)字信號(hào)處理中得到了廣泛應(yīng)用。利用TI公司的異步串行通信模塊TL16C550實(shí)現(xiàn)TMS320C5509與PC機(jī)之間的串口通信，具有傳輸穩(wěn)定性高、接口簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)該系統(tǒng)運(yùn)行良好。