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嵌入式系统中扩展串行口的几种方法

作者:张俊刚,孙克怡2006.08.25阅读 2402

      串行接口设备凭借其控制灵活、接口简单、占用系统资源少等优点,被广泛应用于工业控制、家庭安防、GPS卫星定位导航以及水、电、气表的抄表等领域。在这些嵌入式系统中,可能会有很多从设备都通过串行接口与主机进行通信CONTROL ENGINEERING China版权所有,如GPRS MODEM、红外发送和接收模块、RS485总线接口等。这使得开发人员常常面临嵌入式系统中主机串行通信接口不足的问题CONTROL ENGINEERING China版权所有,针对此问题,本文介绍了几种常见的解决方法。  
  
    引言
   
        串行接口设备凭借其控制灵活、接口简单、占用系统资源少等优点,被广泛应用于工业控制、家庭安防、GPS卫星定位导航以及水、电、气表的抄表等领域。在这些嵌入式系统中,可能会有很多从设备都通过串行接口与主机进行通信CONTROL ENGINEERING China版权所有,如GPRS MODEM、红外发送和接收模块、RS485总线接口等。这使得开发人员常常面临嵌入式系统中主机串行通信接口不足的问题CONTROL ENGINEERING China版权所有,针对此问

题,本文介绍了几种常见的解决方法。    
   
    软件模拟法
   
       软件模拟法可根据串行通讯的传送格式,利用定时器和主机的I/O口来模拟串行通讯的时序,以达到扩展串口的目的。接收过程中需要检测起始位www.cechina.cn,这可以使用查询方式,或者,在端口具有中断功能的主机中也可以使用端口的中断进行处理。接收和发送过程中,对定时的处理既可以使用查询方式也可以使用定时器中断方式。为了确保数据的正确性,在接收过程中可以在检测异步传输的起始信号处加上一些防干扰处理,在接收每个位时可以采用多次采样。  
   
    利用并口转串口扩展串行口 
   
    (1)基于Intel8251的串行口扩展
   
        Intel8251是一种通用的同步/异步发送器(USART),它的工作方式可以通过编程设置,并具有独立的接收/发送器。能以同步或异步串行通信方式工作,自动完成帧格式,具有奇、偶校验和错误检测电路。
   
    (2)基于TL16C554的串行口扩展
   
       TL16C554是TI公司生产的4通道异步收发器集成芯片。对TL16C554串行通道的控制,是通过对控制寄存器LCR、IER、DLL、DLM、MCR和FCR编程来实现的。这些控制字决定字符长度、停止位的个数、奇偶校验、波特率以及调制解调器接口。控制寄存器可以任意顺序写入,但是IER必须最后一个写入,因为它控制中断使能。串行通道内的波特率发生器(BRG)允许时钟除以1至65535之间的任意数,BRG根据其不同的三种通用频率中的一种来决定标准波特率。16C55x系列芯片还包括16C550、16C552,分别可以扩展1个和2个串行口。

    利用串行口扩展串行口
   
       基于GM8123/25系列芯片的串行口扩展,GM8123/25系列串口扩展芯片可以全硬件实现串口扩展,通讯格式可设置,并与标准串口通讯格式兼容。GM8125可扩展5个标准串口,通过外部引脚选择串口扩展模式:单通道工作模式和多通道工作模式。单通道模式下,无需设置芯片的通讯格式,子串口和母串口以相同的波特率工作,同一时刻只允许一组子串口和母串口通讯,工作子串口由地址线选择。单通道工作模式适用于所有从机不需要同时通讯,并且通讯过程完全由主机控制的系统。
   
       多通道模式下,各子串口波特率相同,允许所有子串口同时与母串口通讯控制工程网版权所有,母串口以子串口波特率的6倍工作。发送时由地址线选择用来发送数据的子串口;接收时子串口能主动响应从机发送的数据控制工程网版权所有,再由母串口发送给主机,同时由地址线返回接收到数据的子串口地址,主机在接收到子串口送来的数





















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