可編程多串口接口模塊的研究與設(shè)計(jì)

1、可編程多串口接口模塊的研究與設(shè)計(jì)        摘  要：主要介紹了一種具有可編程特點(diǎn)的多串行接口模塊的研究與設(shè)計(jì)工作，該模塊利用自身的CPU完成對(duì)模塊的控制與報(bào)文通訊，利用IDT公司推出的異步高速雙口RAMIDT7130完成與主計(jì)算機(jī)的通訊，同時(shí)，通訊的模式可以通過主CPU在線設(shè)定。由于模塊與主控計(jì)算機(jī)之間采用雙CPU并行工作的模式，該模塊在工業(yè)控制與儀表測(cè)試等實(shí)時(shí)性要求較高的領(lǐng)域中有著十分廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：串口接口；異步通信；雙口RAM1IDT7130雙口RAM   1）ID

2、T7130的管腳功能和內(nèi)部功能框圖雙口RAM是一種具有兩個(gè)通訊端口的存儲(chǔ)器芯片，通常成為左口（L）和右口（R），兩個(gè)端口具有相同的物理特性，包括完整的地址線、數(shù)據(jù)線和控制線，各個(gè)端口都可以對(duì)它進(jìn)行讀和寫操作，因此它經(jīng)常在多端口通訊應(yīng)用對(duì)象中作為數(shù)據(jù)交換的平臺(tái)。表1為主要管腳及功能說明，圖1為內(nèi)部功能框圖。    2）IDT7130忙仲裁邏輯和雙邊中斷邏輯當(dāng)左右兩端口同時(shí)要求對(duì)同一地址單元進(jìn)行操作時(shí)，雙口RAM有可能發(fā)生操作沖突，忙仲裁邏輯正是用來解決這個(gè)問題。具體地說：忙仲裁邏輯是用來確定左右兩端口被要求訪問同一個(gè)地址單元時(shí)的優(yōu)先級(jí)。表2是忙邏輯的基本操作方式。表

3、示左右兩端口地址先穩(wěn)定時(shí)，則對(duì)方BUSY信號(hào)為低，本方BUSY信號(hào)為高。表示當(dāng)端口BUSY信號(hào)為低時(shí)，則本端口禁止寫。雙邊中斷邏輯是通過讀或?qū)慖DT7130的最后兩個(gè)存儲(chǔ)單元（3FEH、3FFH）來實(shí)現(xiàn)的，表3為中斷邏輯表，對(duì)于這兩個(gè)單元的內(nèi)容，設(shè)計(jì)者可以自己定義。正是因?yàn)镮DT7130擁有雙邊的中斷邏輯，才使它能夠方便地成為高速器件（高速CPU）和低速器件（低速CPU）之間的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站。2硬件接口R中斷信號(hào)通知主CPU。當(dāng)主CPU需要發(fā)送報(bào)文時(shí)，則通過向IDT7130的3FE地址寫操作，由IDT7130發(fā)出INTL 3雙口RAM地址分配和軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中對(duì)于RAM存儲(chǔ)區(qū)的分配，首先分成命令區(qū)

4、、狀態(tài)區(qū)、接收數(shù)據(jù)區(qū)、發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)和中斷區(qū)五個(gè)大區(qū)，如表4所示。接收數(shù)據(jù)區(qū)和發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)主要用作存放接收數(shù)據(jù)和待發(fā)送的數(shù)據(jù)，為了保證數(shù)據(jù)發(fā)送的可靠性，發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)可以存放5個(gè)數(shù)據(jù)塊，以防止多端口同時(shí)發(fā)送時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的丟失。主CPU和從CPU的握手通過命令區(qū)和狀態(tài)區(qū)來完成。命令區(qū)內(nèi)容由主CPU寫，從CPU讀，包括初始化8251、發(fā)送報(bào)文、串口屏蔽等一系列命令組成。狀態(tài)區(qū)內(nèi)容由從CPU寫，主CPU讀，包括8251的狀態(tài)、從CPU命令執(zhí)行狀況和中斷狀態(tài)等信息。中斷區(qū)用于發(fā)出和清除雙口RAM的左右兩個(gè)端口的中斷。在雙口RAM的地址分配和握手協(xié)議的設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)實(shí)際串口通信情況的不同，靈活把握。本設(shè)計(jì)中89C

5、51的軟件設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面：接收中斷程序，發(fā)送中斷程序。在此分別給出接收中斷程序和發(fā)送中斷程序簡(jiǎn)略軟件框圖。圖3是接收中斷程序的軟件框圖，圖4是發(fā)送中斷程序的 軟件框圖。     4結(jié)論異步高速雙口RAM作為數(shù)據(jù)緩沖器件，在解決高低速器件的數(shù)據(jù)傳輸問題中，有著非常廣泛的應(yīng)用天地。本文中所討論的多串口設(shè)計(jì)方法，正是異步高速雙口RAM作為數(shù)據(jù)緩沖器件解決數(shù)據(jù)傳輸問題的一個(gè)典型范例?？梢灶A(yù)見，在高速器件和低速器件數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用設(shè)計(jì)中，以IDT7130系列芯片為代表的異步高速雙口RAM作為重要的數(shù)據(jù)緩沖器，必將發(fā)揮重要的作用。 參考文獻(xiàn)1仇玉章32位微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)M北京：清華大學(xué)出版社2