專利名稱：一種異步串行通訊控制器件的制作方法
一種異步串行通訊控制器件所厲領(lǐng)域本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及通訊領(lǐng)域中的串行通訊領(lǐng)域。 背榮技術(shù)目前許多電子系統(tǒng)中需要用到異步串行通訊方式來進行通訊，當同一個設(shè)備(或模塊、系統(tǒng))需要較 多的串行口時， 一般采用以下方法1. 使用本身就具有多個異步串行通訊接口的通用控制器件。這樣的通用控制器件一般設(shè)計有2到3個異 步串行通訊接口。采用此法能夠獲得的串口數(shù)量還是有限。2. 使用軟件方法利用通用控制器件的普通輸入輸出端口模擬異步串行端口的時序和通訊格式進行擴展。 采用此法能夠擴展的串口數(shù)量和通訊速率有限。3. 使用異步收發(fā)串行擴展專用集成電路，代表性的芯片有TI公司16C55X系列芯片。釆用此方法技術(shù) 復(fù)雜，占用系統(tǒng)資源多，成本高。使用此方法不能實現(xiàn)與該類型器件連接的器件之間相互直接通訊。4. 使用串口擴展多串口器件，代表性的器件有GM812X系列和SP233X系列串口擴展芯片，使用此方 法因為要使用額外的IO 口作為多通道子串口的地址線，在接收到每一幀數(shù)據(jù)后都必須立即讀取子串口 的地址線來判斷數(shù)據(jù)的來源或決定數(shù)據(jù)的去向(否則就有可能丟失數(shù)據(jù))，導(dǎo)致器件本身的母串口數(shù)據(jù) 緩沖隊列以及和母串口相連接的串口的數(shù)據(jù)緩沖隊列失去應(yīng)有的作用，處理時間增加，所以不能實現(xiàn) 高速數(shù)據(jù)傳輸。使用此方法不能實現(xiàn)與該類型器件連接的器件之間相互直接通訊。 當有多個系統(tǒng)需要使用異步串行口進行互連時，必須把一個系統(tǒng)當主控系統(tǒng)，其他系統(tǒng)把信息發(fā)送給主控系統(tǒng)，經(jīng)過主控系統(tǒng)進行中轉(zhuǎn)分發(fā)，增加了中間處理環(huán)節(jié)，降低了效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可支持多個異步串行口均可以相互直接進行髙速通訊的控制器件，使用方 法簡單。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是 一種異步串行通訊控制器件，它包括3個以 上(含3個)的異步串行控制器內(nèi)部控制邏輯，以及與每個異步串行控制器對應(yīng)的發(fā)送端口、接收端口、 發(fā)送目的寄存器和接收來源寄存器，主控制器。主控制器處理從各異步串行口接收過來的信息幀，并判斷 信息幀的類型是指令幀還是數(shù)據(jù)幀進行相應(yīng)的處理如果是指令幀，就根據(jù)指令幀的內(nèi)容對相關(guān)的寄存器 進行操作，如果是數(shù)據(jù)幀就根據(jù)相關(guān)寄存器的內(nèi)容把數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容從設(shè)定的串行口以設(shè)定的數(shù)據(jù)格式和速 率發(fā)送出去。本發(fā)明所包括的各串行接口都有編號0, 1, 2* n。本發(fā)明所包括的寄存器有串口0 串口n的發(fā)送目的寄存器存放從串口接收進來的數(shù)據(jù)楨將要發(fā) 往的串口的編號。串口0 串口n的接收來源寄存器存放從串口發(fā)送出去的數(shù)據(jù)幀的來源串口的編號。 發(fā)送目的寄存器可以是固定的，B卩從某個串口接收過來的數(shù)據(jù)只發(fā)往另外一個固定的串口。 接收來源寄存器可以是固定的，即某個串口只發(fā)送從另外一個固定的串口接收過來的數(shù)據(jù)。 本發(fā)明所述信息幀是指直接從各串口接收和發(fā)送的內(nèi)容，本發(fā)明串行通訊控制器件把信息幀分為指令 幀和數(shù)據(jù)幀，指令幀是指用來對本發(fā)明串行通訊控制器件進行設(shè)置和控制的信息，數(shù)據(jù)幀指各串口發(fā)送到 其他串口和從其他串口接收的實際數(shù)據(jù)信息。指令幀和數(shù)據(jù)幀可以利用接收到到的信息幀里的某一位來進 行判斷。比如如果串口 n使用的通訊格式為9位數(shù)據(jù)位加1位停止位，就可以把第9位數(shù)據(jù)位作為判斷 標志第9位數(shù)據(jù)位是0作為數(shù)據(jù)幀，第9位數(shù)據(jù)位是1作為指令幀?；蛘叻催^來第9位數(shù)據(jù)位是1作為數(shù)據(jù)幀，第9位數(shù)據(jù)位是0作為指令幀。指令幀和數(shù)據(jù)幀也可以利用接收到的信息幀里的某幾位來進行 判斷，指令幀和數(shù)據(jù)幀還可以利用接收到到信息幀時的器件的10 口的狀態(tài)來判斷。本發(fā)明串行通訊控制器件處理信息幀的典型過程當從串口 l接收到一個指令幀，該指令幀要求發(fā)送數(shù)據(jù)到串口 2，主控制器處理到串口1的這個指令幀時就把串口1的發(fā)送目的寄存器設(shè)置為串口 2的編號。 主控制器會把接下來的從串口 1接收的數(shù)據(jù)通過串口 2發(fā)送出去，直到接收到新的指令改變串口 1的發(fā)送 目的寄存器值為止。主控制器在把從串口 l接收的數(shù)據(jù)通過串口2發(fā)送出去時會先檢查串口2的接收來源
寄存器是否等于串口 1的編號，如果不等，主控制器會先通過串口2發(fā)送一個指令楨，告訴與串口2連接 的設(shè)備(模塊或系統(tǒng))接下來發(fā)送的數(shù)據(jù)來源是串口 1,同時把串口 2的接收來源寄存器設(shè)置為串口 1的 編號。如果相等，就直接通過串口2發(fā)送數(shù)據(jù)幀。本發(fā)明串行通訊控制器件包含的串行控制器以及與每個異步串行控制器對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送邏輯、數(shù)據(jù)接 收邏輯、發(fā)送端口、接收端口、發(fā)送目的寄存器和接收來源寄存器可以是基于硬件實現(xiàn)方式的。本發(fā)明串行通訊控制器件包含的串行控制器以及與每個異步串行控制器對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送邏輯、數(shù)據(jù)接 收邏輯、發(fā)送端口、接收端口、發(fā)送目的寄存器和接收來源寄存器也可以是基于軟件模擬方式實現(xiàn)的。本發(fā)明串行通訊控制器件包含的串行控制器以及與每個異步串行控制器對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送邏輯、數(shù)據(jù)接 收邏輯、發(fā)送端口、接收端口、發(fā)送目的寄存器和接收來源寄存器是基于硬件方式和軟件模擬方式兩者混 合的方式實現(xiàn)的。本發(fā)明串行通訊控制器件還可以包括一組或多組緩沖。因為串口數(shù)量較多，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也大，所以 使用緩沖存儲未來得及處理的信息和已經(jīng)處理的信息，比如某個串口的通訊速率很高，當此串口短時間內(nèi) 突發(fā)收到多幀信息，主控制器來不及處理，就可以把收到的信息先放進一組緩沖，又比如某個串口的通訊 速率很低，當此串口短時間內(nèi)需要發(fā)送多幀信息，也可以把要發(fā)送的信息放入一組緩沖。緩沖的設(shè)置還可 以實現(xiàn)高優(yōu)先級的指令幀優(yōu)先處理或發(fā)送當主控制器處理到高優(yōu)先級的的指令幀時，可以把該指令幀插 入緩沖的頭部，使該指令幀獲得優(yōu)先處理或發(fā)送。本發(fā)明串行通訊控制器件從各個串口接收數(shù)據(jù)的方式可以是中斷方式，也可以是査詢方式。 本發(fā)明串行通訊控制器件向各個串口發(fā)送數(shù)據(jù)的方式可以是中斷方式，也可以是査詢方式。本發(fā)明串行通訊控制器件還可以包括以下寄存器串口通訊格式寄存器存放串口的通訊格式設(shè)置參 數(shù)。串口通訊速率寄存器存放串口的通訊速率設(shè)置參數(shù)。串口錯誤寄存器存放處理與串口的相關(guān)的寄 存器和數(shù)據(jù)時的出錯信息，比如緩沖器溢出信息等。實際使用中，用戶可以選擇使用硬件也可以選擇使用軟件方式來設(shè)置本發(fā)明串行通訊控制器件的寄存器。綜上所述，本發(fā)明實現(xiàn)了與本發(fā)明串行通訊控制器件連接的多個異步串行接口均可以相互直接進行高 速通訊，不需使用額外的通訊控制線，使用簡單。與同類產(chǎn)品相比，本發(fā)明串行通訊控制器件具有以下優(yōu) :1. 通用型強本發(fā)明串行通訊控制器件既可以作為單串口擴展多串口器件使用，也可以作為多系統(tǒng) 通過串口互連使用。多系統(tǒng)通過串口互連在不使用主控系統(tǒng)的情況下如果不使用本器件，如果霈要互連的系統(tǒng)是n個，那么每個系統(tǒng)必須要有(n—l)個串口，使用本發(fā)明串行通訊控制器每個 系統(tǒng)只需要l個串口就可以了，系統(tǒng)處理器的選型范圍顯著擴大，硬件成本顯著降低，系統(tǒng)的硬 件和軟件設(shè)計復(fù)雜度顯著降低，能夠顯著降低成本。2. 控制簡單，本發(fā)明串行通訊控制器件可以利用軟件設(shè)置寄存器，沒有額外的控制線。顯著降低技 術(shù)復(fù)雜度。3. 應(yīng)用靈活本發(fā)明串行通訊控制器件的各個串口通訊速率都可以單獨設(shè)定，也可以統(tǒng)一設(shè)定。


附圖是本發(fā)明所述的最佳實施例的示意圖； 下面結(jié)合結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
具體實施方式
最佳實施例參見附圖，本發(fā)明由以下幾個部分組成n個異步串行控制器內(nèi)部控制邏輯，以及與每個異步串行控 制器對應(yīng)的發(fā)送端口、接收端口、發(fā)送目的寄存器和接收來源寄存器，與每個異步串行控制器對應(yīng)的發(fā)送 緩沖器，與每個異步串行控制器對應(yīng)的接收緩沖器，主控制器，各個串口獨立工作，接收到的數(shù)據(jù)進入接 收緩沖等待處理，主控制器循環(huán)處理各個串口接收緩沖的信息幀。如果是指令幀，就根據(jù)指令幀的內(nèi)容對 相關(guān)的寄存器進行操作，如果是數(shù)據(jù)幀就根據(jù)相關(guān)寄存器的內(nèi)容把數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容從設(shè)定的串行口以設(shè)定的 數(shù)據(jù)格式和速率發(fā)送出去。
權(quán)利要求
1. 一種異步串行通訊控制器件，其特征在于包括3個以上的異步串行控制器內(nèi)部控制邏輯，以及與每 個異步串行控制器對應(yīng)的發(fā)送端口、接收端口、發(fā)送目的寄存器和接收來源寄存器，主控制器。主控 制器處理從各異步串行口接收過來的信息幀，并判斷信息幀的類型是指令幀還是數(shù)據(jù)幀進行相應(yīng)的處 理如果是指令幀，就根據(jù)指令幀的內(nèi)容對相關(guān)的寄存器進行操作，如果是數(shù)據(jù)幀就根據(jù)相關(guān)寄存器 的內(nèi)容把數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容從設(shè)定的串行口以設(shè)定的數(shù)據(jù)格式和速率發(fā)送出去。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步串行通訊控制器件，其特征在于使用的通訊格式為9位數(shù)據(jù)位加l位停 止位，把第9位數(shù)據(jù)位作為判斷標志第9位數(shù)據(jù)位是0作為數(shù)據(jù)幀，第9位數(shù)據(jù)位是1作為指令幀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步串行通訊控制器件，其特征在于使用的通訊格式為9位數(shù)據(jù)位加1位停 止位，把第9位數(shù)據(jù)位作為判斷標志第9位數(shù)據(jù)位是1作為數(shù)據(jù)幀，第9位數(shù)據(jù)位是0作為指令幀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步串行通訊控制器件，其特征在于包括多組緩沖，用于存儲未來得及處理 的信息和已經(jīng)處理的信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的異步串口控制器件，其特征在于包括以下寄存器串口通訊格式寄存器存 放串口的通訊格式設(shè)置參數(shù)。串口通訊速率寄存器存放串口的通訊速率設(shè)置參數(shù)。串口錯誤寄存器: 存放處理與串口的相關(guān)的寄存器和數(shù)據(jù)時的出錯信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種異步串行通訊控制器件，它包括3個以上的異步串行控制器內(nèi)部控制邏輯，以及與每個異步串行控制器對應(yīng)的發(fā)送端口、接收端口、發(fā)送目的寄存器和接收來源寄存器，主控制器。主控制器處理從各異步串行口接收過來的信息幀，并判斷信息幀的類型是指令幀還是數(shù)據(jù)幀進行相應(yīng)的處理如果是指令幀，就根據(jù)指令幀的內(nèi)容對相關(guān)的寄存器進行操作，如果是數(shù)據(jù)幀就根據(jù)相關(guān)寄存器的內(nèi)容把數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容從設(shè)定的串行口以設(shè)定的數(shù)據(jù)格式和速率發(fā)送出去。本發(fā)明具有以下優(yōu)點支持多個異步串行接口均可以相互直接進行高速通訊，提高了系統(tǒng)的效率，使用方法簡單。
文檔編號G06F13/42GK101122894SQ20061011526
公開日2008年2月13日 申請日期2006年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月13日
發(fā)明者朱金懷 申請人:朱金懷