原標(biāo)題：四通道異步收發(fā)器TL16C554芯片特點、工作原理及實現(xiàn)應(yīng)用設(shè)計

四通道異步收發(fā)器TL16C554芯片是一款功能強大的集成芯片，廣泛應(yīng)用于串口擴展和串行通信領(lǐng)域。以下是對其特點、工作原理及實現(xiàn)應(yīng)用設(shè)計的詳細(xì)解析：

一、TL16C554芯片特點

1. 多通道設(shè)計：

• TL16C554芯片內(nèi)部集成了四個獨立的異步通信單元（TL16C550增強型），每個通道都能獨立進(jìn)行串行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。

2. 高速數(shù)據(jù)傳輸：

• 最高支持1Mbps的波特率，具有可編程的波特率發(fā)生器，可以靈活選擇數(shù)據(jù)收發(fā)頻率。

3. FIFO緩沖器：

• 每個通道都帶有兩個16字節(jié)的FIFO（First In First Out）緩沖器，一個用于接收數(shù)據(jù)，另一個用于準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。FIFO模式可以減少CPU的中斷次數(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。

4. 中斷控制：

• 具有可獨立控制的發(fā)送、接收、線路狀態(tài)和MODEM狀態(tài)中斷，方便CPU進(jìn)行中斷處理。

5. 三態(tài)TTL電平輸出：

• 數(shù)據(jù)和控制總線均采用三態(tài)TTL驅(qū)動，可以與多種微處理器和微控制器實現(xiàn)無縫連接。

6. 靈活的接口模式：

• 提供16模式和68模式兩種接口方式，16模式專門針對51系列單片機，68模式則適用于Motorola系列和其他系列單片機。

7. 全面的線路狀態(tài)報告：

• 能夠提供全面的線路狀態(tài)報告功能，方便用戶監(jiān)控線路狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

二、TL16C554工作原理

TL16C554芯片的工作原理主要基于UART（通用異步接收/發(fā)送器）機制。以下是其工作流程的簡要說明：

1. 初始化設(shè)置：

• 在使用TL16C554之前，需要對芯片內(nèi)部的寄存器進(jìn)行初始化設(shè)置，包括波特率除數(shù)寄存器、線路控制寄存器、中斷允許寄存器等。

2. 數(shù)據(jù)接收：

• 當(dāng)外部設(shè)備發(fā)送串行數(shù)據(jù)到TL16C554的接收引腳時，芯片會將接收到的數(shù)據(jù)存入對應(yīng)的FIFO緩沖器中。同時，如果設(shè)置了接收中斷，當(dāng)FIFO緩沖器中的數(shù)據(jù)達(dá)到一定量時，會產(chǎn)生中斷信號通知CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

3. 數(shù)據(jù)處理：

• CPU在接收到中斷信號后，會進(jìn)入中斷服務(wù)程序，從FIFO緩沖器中讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)的處理。處理完成后，CPU可以繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)或等待下一個中斷信號。

4. 數(shù)據(jù)發(fā)送：

• 當(dāng)CPU需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，會將數(shù)據(jù)寫入TL16C554的發(fā)送FIFO緩沖器中。然后，芯片會自動將緩沖器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行信號并通過發(fā)送引腳發(fā)送出去。如果設(shè)置了發(fā)送中斷，當(dāng)發(fā)送FIFO緩沖器為空時，也會產(chǎn)生中斷信號通知CPU。

三、TL16C554實現(xiàn)應(yīng)用設(shè)計

TL16C554芯片在串口擴展和串行通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以下是一個基于TL16C554芯片的多串口擴展設(shè)計示例：

1. 硬件連接：

• 將TL16C554芯片的數(shù)據(jù)總線（D0-D7）與微處理器的數(shù)據(jù)總線相連。

• 將TL16C554的地址線（A0-A2）與微處理器的地址線相連，用于選擇芯片內(nèi)部的通道。

• 將TL16C554的讀寫控制信號（IOW/R）與微處理器的讀寫控制信號相連。

• 將TL16C554的片選信號（CS）與微處理器的片選信號相連。

• 將TL16C554的串行輸入/輸出引腳（RX/TX）與外部設(shè)備的串行輸入/輸出引腳相連。

2. 軟件設(shè)計：

• 編寫初始化程序，對TL16C554的內(nèi)部寄存器進(jìn)行初始化設(shè)置，包括波特率、數(shù)據(jù)格式、中斷控制等。

• 編寫中斷服務(wù)程序，用于處理接收和發(fā)送中斷。在中斷服務(wù)程序中，從FIFO緩沖器中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

• 編寫主程序，用于控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。主程序可以調(diào)用發(fā)送和接收函數(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

3. 實際應(yīng)用：

• 該設(shè)計可以應(yīng)用于需要多串口通信的場合，如嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)自動化、通信設(shè)備等領(lǐng)域。通過擴展多個串口，可以方便地與多個外部設(shè)備進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換。

綜上所述，TL16C554芯片具有多通道、高速數(shù)據(jù)傳輸、FIFO緩沖器、中斷控制等特點，在串口擴展和串行通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。通過合理的硬件連接和軟件設(shè)計，可以實現(xiàn)高效、可靠的多串口通信功能。