專利名稱：智能多串口板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前多串口技術(shù)市場(chǎng)已有種類繁多產(chǎn)品，多數(shù)與PC視窗操作系統(tǒng)有關(guān)，因此價(jià)格昂貴。有的還帶調(diào)制解調(diào)器(MODEM)，通訊波特率高而且傳輸距離遠(yuǎn)，但價(jià)位較高，例如MOXA CP-104UL V2 為 4 串口 (RS-232),速度 961. 200KC,價(jià)格Y650。MOXA CP-114 為 4 串口(RS-232，422/485)，速度 961. 200 KC，傳輸距離 100 米價(jià)格Y1800。 MOXA CP-168EL 為 8 串口(RS-232 422/485)，速度 961. 200 KC,傳輸距離 1200米，價(jià)格Y7200。MOXA CP-168H 為 8 串口(RS-232)，非智能高速度 961. 200 KC,傳輸距離 100 米，價(jià)格Y800。還有一些低檔多串口產(chǎn)品采用公共緩存數(shù)據(jù)區(qū)(例如FIFO)，因這種公共緩存數(shù)據(jù)區(qū)不能做得很大，故緩存能力很有限。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種智能多串口板，它只靠微控制器本身資源，以高效匯編語(yǔ)言編程解決多串口收發(fā)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)只用于多臺(tái)儀器與主機(jī)之間近距離通訊。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是微控器提供9個(gè)串行通訊接口，其中一個(gè)為主串口，其輸出與主機(jī)串行接口之輸入相接；主機(jī)串行接口之輸出與主機(jī)通訊插座相連接；其余8個(gè)串口之輸出對(duì)應(yīng)與8個(gè)分機(jī)串行接口之輸入相接；8個(gè)分機(jī)串行接口之輸出與對(duì)應(yīng)分機(jī)通訊插座相接。本智能多串口板利用微控制器外圍設(shè)備--特殊功能寄存器對(duì)串行數(shù)據(jù)脈沖沿的中斷捕獲功能，以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的中斷定時(shí)功能，從而實(shí)現(xiàn)模擬串口的接收、發(fā)送功倉(cāng)泛。本智能多串口板可利用DIP撥碼開關(guān)控制設(shè)置波特率。本實(shí)用新型的有益效果是本智能多串口板是只靠微控制器本身資源(單周期指令峰值達(dá)I億條/秒(100MIPS)吞吐量的高速、功能強(qiáng)大的MCU內(nèi)核，可編程計(jì)數(shù)器陣列PCA0，外部中斷INTx，定時(shí)/計(jì)數(shù)器Tx等外圍設(shè)備)，以高效匯編語(yǔ)言編程解決多串口收發(fā)任務(wù)。它只用于多臺(tái)儀器與主控機(jī)之間實(shí)現(xiàn)近距離并發(fā)通訊。成本低廉而功能強(qiáng)，因而有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

圖I是本實(shí)用新型電路原理框圖；圖2是本實(shí)用新型電路圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述圖2中未標(biāo)出電容容量都是O. IuF0使用一片高檔的通用微控制器(C8051F系列)、一片邏輯芯片和5片串行通信電平轉(zhuǎn)換芯片，組成一個(gè)微型嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)。通過充分利用微控制器外圍設(shè)備對(duì)脈沖沿的捕獲功能和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的中斷功能以及微控制器的高速 處理能力，用軟件完成串行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收與發(fā)送，加上微控制器原有的串口資源，從而實(shí)現(xiàn)主從一對(duì)八(或七)串行通信。波特率為(主)38400bps 對(duì)(從)8 X 4800bps;或(主)57600bps 對(duì)(從)8 X 9600bps。從機(jī)可設(shè)置為自行定時(shí)上傳數(shù)據(jù)；或約定為接收到主機(jī)命令時(shí)才上傳數(shù)據(jù)。每一從串口都有獨(dú)立的接收主機(jī)命令的緩存區(qū)(兼作向從機(jī)發(fā)送命令的緩存區(qū))，以及接收從機(jī)數(shù)據(jù)的緩存區(qū)(兼作向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的緩存區(qū))，而且它們都是環(huán)形區(qū)。依據(jù)數(shù)據(jù)(命令)塊長(zhǎng)度大小可存儲(chǔ)多個(gè)數(shù)據(jù)(命令)塊；每個(gè)環(huán)行區(qū)都設(shè)置接收與發(fā)送雙向數(shù)據(jù)指針。對(duì)主機(jī)廣播命令還設(shè)有專門的接收緩存區(qū)(環(huán)形區(qū))，典型廣播命令為帶時(shí)間參數(shù)的給從機(jī)對(duì)時(shí)命令。主機(jī)和所有從機(jī)均可在任何時(shí)間通過本智能多串口板向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)，本智能多串口板按中斷優(yōu)先級(jí)并發(fā)(即嵌套)接收；以查詢優(yōu)先級(jí)向?qū)Ψ睫D(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；可啟動(dòng)多個(gè)通道同時(shí)發(fā)送。主機(jī)發(fā)給某從機(jī)的命令以該從機(jī)機(jī)號(hào)的ASCII碼打頭，即I號(hào)機(jī)以0X31打頭,2號(hào)機(jī)以0X32打頭，其余類推；由本智能多串口板接收后對(duì)號(hào)向?qū)?yīng)分機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)；從機(jī)發(fā)給主機(jī)的數(shù)據(jù)塊經(jīng)由本智能多串口板接收緩沖后，加上從機(jī)機(jī)號(hào)ASCII碼字頭再轉(zhuǎn)發(fā)給主機(jī)，以使主機(jī)能夠識(shí)別數(shù)據(jù)塊之來(lái)源。本智能多串口板采用邏輯器件處理外部中斷電平，使MCU能捕獲串行數(shù)據(jù)上升沿、下降沿。本智能多串口板利用脈沖沿中斷功能計(jì)算某種波特率下的脈寬、脈空所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位數(shù),從而完成每幀數(shù)據(jù)接收；以定時(shí)功能器件產(chǎn)生定時(shí)中斷來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)幀的每個(gè)位，并且采用了相同連續(xù)位連發(fā)技術(shù)(以一次定時(shí)發(fā)送相同連續(xù)位)，有效減少了發(fā)送中斷之頻度。本智能多串口板各個(gè)串口資源獨(dú)立，無(wú)共享數(shù)據(jù)緩存區(qū)部分，不需分配從機(jī)地址或主機(jī)發(fā)出選通信號(hào)；故有效避免因數(shù)據(jù)通道擁塞而丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種智能多串口板，其特征是微控器提供9個(gè)串行通訊接口，其中一個(gè)為主串口，其輸出與主機(jī)串行接口之輸入相接；主機(jī)串行接口之輸出與主機(jī)通訊插座相連接；其余8個(gè)串口之輸出對(duì)應(yīng)與8個(gè)分機(jī)串行接口之輸入相接；8個(gè)分機(jī)串行接口之輸出與對(duì)應(yīng)分機(jī)通訊插座相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能多串口板，其特征是本智能多串口板利用微控制器外圍設(shè)備一特殊功能寄存器對(duì)串行數(shù)據(jù)脈沖沿的中斷捕獲功能，以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的中斷定時(shí)功能，從而實(shí)現(xiàn)模擬串口的接收、發(fā)送功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能多串口板，其特征是本智能多串口板可利用DIP撥碼開關(guān)控制設(shè)置波特率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能多串口板，其特征是本智能多串口板采用邏輯器件使得外部中斷能夠捕獲串行數(shù)據(jù)脈沖沿，從而實(shí)現(xiàn)以模擬串口接收串行數(shù)據(jù)。
專利摘要一種智能多串口板，屬于微電技術(shù)領(lǐng)域，其特征是微控器提供9個(gè)串行通訊接口，其中一個(gè)為主串口，其輸出與主機(jī)串行接口之輸入相接；主機(jī)串行接口之輸出與主機(jī)通訊插座相連接；其余8個(gè)串口之輸出對(duì)應(yīng)與8個(gè)分機(jī)串行接口之輸入相接；8個(gè)分機(jī)串行接口之輸出與對(duì)應(yīng)分機(jī)通訊插座相接。有益效果是本智能多串口板是只靠微控制器本身資源吞吐量的高速、功能強(qiáng)大的MCU內(nèi)核，以高效匯編語(yǔ)言編程解決多串口收發(fā)任務(wù)。它只用于多臺(tái)儀器與主控機(jī)之間實(shí)現(xiàn)近距離并發(fā)通訊。成本低廉而功能強(qiáng)，因而有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)G06F13/38GK202736037SQ201220388969
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者張克彥 申請(qǐng)人:張克彥