專利名稱：同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種串行通信的檢測技術(shù)，特別涉及一種同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法，用以檢測同步串行數(shù)據(jù)通信電路中振蕩頻率是否正確。
在計算機系統(tǒng)中，許多輸出入裝置與周邊裝置與該計算機系統(tǒng)的微處理系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳送/接收是以串行的方式來進行，在數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移模式中，也大都使用到串行通信的方式來進行。
串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕绢愋涂煞譃榉峭酱修D(zhuǎn)移與同步串行轉(zhuǎn)移兩種型態(tài)。其中的非同步串行在作數(shù)據(jù)的傳送時，每一個語句的傳送都有其標準格式(啟動位、數(shù)據(jù)位、同位位、停止位)。在時序方面，非同步串行數(shù)據(jù)的接收，其數(shù)據(jù)輸入端與接收器的取樣頻率是各自受自己的時序所控制，為了使接收器能夠在接近位的中間取樣輸入信號，一般接收器的取樣頻率均設為N(1、4、16、或64)倍的傳送器時鐘脈沖頻率。增加取樣頻率的倍數(shù)，可改善數(shù)據(jù)在傳送過程中發(fā)生錯誤的機會。
而在同步串行通信的技術(shù)中，其首先必須讓發(fā)送器(Transmitter)與接收器(Receiver)取得同步，然后再發(fā)送串行數(shù)據(jù)。該同步串行通信的工作原理主要是在欲開始進行數(shù)據(jù)的發(fā)送時，發(fā)送器首先送出一個或多個同步字符(Synchronous Character)給接收器，當接收器接收到該同步字符后，接收器即可以與發(fā)送器的時序取得同步，然后接收器即可將隨后的位串一一予以接收。由于發(fā)送器與接收器在取得同步后，接收器知道每一個文字字符的開始字符，故在同步串行的通信方式中，并不需要如非同步串行通信般，在每一文字字符再加上啟始(START)或停止(STOP)位。
數(shù)種商用的串行數(shù)據(jù)傳輸控制集成電路，可用來規(guī)劃成上述的非同步/同步通信方式(例如USART 8251)。

圖1是顯示一串行數(shù)據(jù)傳輸控制器1的內(nèi)部電路功能方塊圖，其內(nèi)部主要包括有一發(fā)送器緩沖器11、一發(fā)送控制電路12、一接收緩沖器13、一接收控制電路14、一數(shù)據(jù)總線緩沖器15、一讀寫控制電路16、一數(shù)據(jù)機控制電路17。該控制器1包括有此一領(lǐng)域中技術(shù)人員所熟知的輸入/輸出接腳，其中CLK乃為時鐘脈沖輸入接腳，一般由振蕩器提供該控制器內(nèi)部定時之用。SYN接腳乃為使用在同步模式中的接腳。該控制器的數(shù)據(jù)線、芯片選擇線、控制線等相關(guān)接腳可連接至一CPU模組，而由該CPU模組作規(guī)劃、重置、設定等控制。
雖然在同步串行的通信方式中，不需要如非同步串行通信般，在每一文字字符再加上啟始或停止位，但是在同步串行的通信方式中，萬一振蕩器的振蕩頻率不穩(wěn)定或不正確時，在傳送器與接收器之間的數(shù)據(jù)正確性即可能會發(fā)生問題。在發(fā)送器或接收通道中的波德率(Baud Rate)設定若不正確，會造成無法執(zhí)行正確的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收。
因此，有必要針對振蕩器的正確性(Correctness)及精確性(Accuracy)予以測試，以確保得以正確執(zhí)行同步串行數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收。在傳統(tǒng)的技術(shù)中，若欲對該振蕩器的振蕩頻率正確性及精確性進行量測，一般都是以示波器直接檢測該振蕩器的振蕩頻率，然而，此種傳統(tǒng)的量測方式，由于需耗費較多的測試時間，故并不適于應用在實際生產(chǎn)線的需求。
因此，本發(fā)明的主要目的即是提供一種同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法，由本發(fā)明的方法，可快速、有效地檢測一同步串行通信裝置中振蕩器的正確性及精確性。本發(fā)明不需要傳統(tǒng)示波器的輔助，即可檢測出該同步串行通信電路中振蕩器的正確性及精確性，對于批量生產(chǎn)的生產(chǎn)線產(chǎn)品檢測，特別有其實用價值。
本發(fā)明的另一目的即是提供一種簡易的同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法，其方法包括有將一發(fā)送器與接收器的相關(guān)接腳予以連結(jié)，然后在重置及初始化該發(fā)送器與接收器后；在發(fā)送器的發(fā)送緩沖器中存入一組測試數(shù)據(jù)組，并由該發(fā)送器將數(shù)據(jù)幀發(fā)送出，同時啟動一計數(shù)器；此時，若未收到任何中斷信號，且判定已超過一預定發(fā)送時間時，即表示發(fā)送/接收數(shù)據(jù)錯誤；若收到中斷信號時，即讀取計數(shù)器目前的計數(shù)值、以及檢測接收器的接收緩沖器中的位計數(shù)值與數(shù)據(jù)是否正確，若不正確即表示該發(fā)送/接收錯誤；最后，若該接收緩沖器中的位計數(shù)值與數(shù)據(jù)均正確，則進一步判斷該接收緩沖器中的位計數(shù)值是否介于一最大容許誤差值與一最小容許誤差值間的步驟，若否的話，即表示該發(fā)送器與接收器的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收錯誤，若是的話，即表示該發(fā)送/接收正確。
本發(fā)明的檢測方法，將由以下的附圖及實施例說明作進一步的說明，其中圖1是顯示一串行數(shù)據(jù)傳輸控制器的內(nèi)部電路功能方塊圖2是顯示將一發(fā)送器與接收器的相關(guān)接腳予以連結(jié)時的簡略示意圖；圖3是顯示本發(fā)明的控制流程圖。
首先參照圖2所示，其是顯示將一發(fā)送器與接收器的相關(guān)接腳予以連結(jié)時的示意圖。在進行本發(fā)明的檢測時，首先需將該發(fā)送器2與接收器3間的四支相關(guān)信號接腳TXD(Transmit Data，發(fā)送數(shù)據(jù))、RXD(Receive Data,接收數(shù)據(jù))、RTS(Request To Send，要求發(fā)送)、CTS(Clear To Send，清除發(fā)送)作正確的連接，參照附圖所示，其四支信號接腳連接的方式如下發(fā)送器端 接收器端TXD← - - - - - →RXDRXD← - - - - - →TXDRTS← - - - - - →CTSCTS← - - - - - →RTS即，發(fā)送器2的發(fā)送數(shù)據(jù)接腳TXD連接至接收器3的接收數(shù)據(jù)接腳RXD、發(fā)送器2的發(fā)送數(shù)據(jù)接腳RXD連接至接收器3的發(fā)送數(shù)據(jù)接腳TXD、發(fā)送器2的要求發(fā)送數(shù)據(jù)接腳RTS連接至接收器3的清除發(fā)送接腳CTS、發(fā)送器2的清除發(fā)送接腳CTS連接至接收器3的發(fā)送接腳RST。
在完成上述的實體線路連接之后，即可進行本發(fā)明的檢測步驟。參照圖3所示，其第一步驟是重置發(fā)送器與接收器，步驟101。如前所述，該串行通信控制器可連接一CPU模組(未示)，故該重置的步驟可由CPU模組所下達的控制指令。在重置步驟之后，即進入模式設定的狀態(tài)，此時，即可進行初始化(Initialize)該發(fā)送器與接收器，步驟102，此一初始化的工作例如包括設定該發(fā)送器及接收器的時鐘脈沖模式(Clock Mode)、波德率(Baud Rate)、中斷使能(Enable Interrupt)…等，這些模式設定的數(shù)據(jù)會被存儲在該發(fā)送器及接收器的模式寄存器中。
在步驟103中，本發(fā)明在發(fā)送器的發(fā)送緩沖器中存入一組測試數(shù)據(jù)模式(Test Patterns)，并在步驟104中，由該發(fā)送器將該測試數(shù)據(jù)幀(Data Frame)發(fā)送至接收器。同時，在步驟105中，亦啟動一計數(shù)器(Counter)開始作計數(shù)的動作。
啟動計時之后，本發(fā)明即在步驟106中檢測是否有中斷信號產(chǎn)生？若未收到該中斷信號，則在步驟107中計算是否已超過了預定的發(fā)送時間(Transmission Time)，若結(jié)果為是，則即表示數(shù)據(jù)發(fā)送的完整性不正確，步驟108。若結(jié)果為否，則回到步驟106中，重覆進行檢測中斷信號及計算發(fā)送時間的工作。
若在步驟106中，收到了中斷信號，則即執(zhí)行步驟109，在此一步驟中，讀取計數(shù)器中的計數(shù)值。然后在步驟110中，檢測接收器的接收緩沖器中的數(shù)據(jù)位數(shù)。
接著在步驟111中判斷該接收緩沖器中的數(shù)據(jù)字節(jié)計數(shù)(Byte Count)是否與傳送器所欲傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)計數(shù)相符，若結(jié)果為否，則回到步驟106中，重復進行檢測中斷信號的工作。若結(jié)果為是，則在步驟112中再檢測在該接收緩沖器中的數(shù)據(jù)是否為正確，若檢測結(jié)果為不正確，即表示數(shù)據(jù)發(fā)送的完整性不正確，步驟113，若檢測結(jié)果為是，則最后作計數(shù)器中計數(shù)值的大小判別。
在步驟114中，比較該計數(shù)值器中計數(shù)值是否介于一最大容許誤差值與一最小容許誤差值之間，若否的話，即表示數(shù)據(jù)發(fā)送的完整性不正確，步驟115，若是的話，即在步驟116中表示該發(fā)送器發(fā)送到接收器的數(shù)據(jù)正確無誤。該最大容許誤差值與一最小容許誤差值是依據(jù)所使用的振蕩器的可容許時鐘脈沖誤差(Tolerable Clock Jitter)與總線的可容許脈波誤差(BusLatency)而定。
綜上所述可知，本發(fā)明的同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法，確可達到快速、有效地檢測一同步串行通信裝置的數(shù)據(jù)傳輸正確性，其特性確具有高度的產(chǎn)業(yè)利用價值。
權(quán)利要求
1．一種同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法，用以檢測一發(fā)送器及接收器的振蕩器頻率是否正確，該方法包括下列步驟a．將發(fā)送器與接收器在進行數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的相關(guān)接腳予以連結(jié)；b．重置及初始化該發(fā)送器與接收器；c．在發(fā)送器的發(fā)送緩沖器中存入一組測試數(shù)據(jù)模式；d．由該發(fā)送器將該測試數(shù)據(jù)模式的數(shù)據(jù)幀發(fā)送至接收器；e．啟動一計數(shù)器開始進行計數(shù)；f. 檢測是否有中斷信號產(chǎn)生；g．在未收到該中斷信號時，進一步判斷是否已超過一預定的傳送時間，若否，回到步驟f，若是，則表示發(fā)送/接收數(shù)據(jù)錯誤；在收到該中斷信號時，即讀取該計數(shù)器目前的計數(shù)值；h．檢測接收器的接收緩沖器中的位計數(shù)值與數(shù)據(jù)是否正確，若不正確即表示該發(fā)送/接收錯誤，若正確即表示發(fā)送/接收正常。
2．如權(quán)利要求1所述的同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法，其中步驟a中的相關(guān)接腳連接是包括將發(fā)送器的發(fā)送數(shù)據(jù)接腳TXD連接至接收器的接收數(shù)據(jù)接腳RXD；將發(fā)送器的發(fā)送數(shù)據(jù)接腳RXD連接至接收器的發(fā)送數(shù)據(jù)接腳TXD；將發(fā)送器的要求發(fā)送接腳RTS連接至接收器的清除發(fā)送接腳CTS；以及將發(fā)送器的清除發(fā)送接腳CTS連接至接收器的要求發(fā)送接腳RTS。
3．如權(quán)利要求1所述的同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法，其中步驟b中初始化該發(fā)送器及接收器的步驟包括有設定該發(fā)送器及接收器的時鐘脈沖模式、波德率、中斷使能等。
4．如權(quán)利要求1所述的同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法，其在步驟h之后，還包括有判斷該接收緩沖器中的位計數(shù)值是否介于一最大容許誤差值與一最小容許誤差值間的步驟，若該步驟判斷的結(jié)果為否的話，即表示該發(fā)送器與接收器的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收錯誤，若該步驟判斷的結(jié)果為是的話，即表示該發(fā)送/接收正確。
5．如權(quán)利要求4所述的同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法，其中該最大容許誤差值與一最小容許誤差值是依據(jù)所使用的振蕩器的可容許時鐘脈沖誤差與總線的可容許脈波誤差而定。
全文摘要
一種同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋z測方法,將發(fā)送器與接收器相關(guān)腳連結(jié),重置及初始化發(fā)送器與接收器,在發(fā)送器的發(fā)送緩沖器中存入一組測試數(shù)據(jù)模式,發(fā)送器發(fā)出數(shù)據(jù)幀,啟動計數(shù)器。若未收到中斷信號,判定已超過預定發(fā)送時間,即表示發(fā)送/接收數(shù)據(jù)錯誤;若收到中斷信號,讀取計數(shù)器計數(shù)值、檢測接收器接收緩沖器中位計數(shù)值與數(shù)據(jù)是否正確,若不正確表示該發(fā)送/接收錯誤。若正確,判斷接收緩沖器中位計數(shù)值是否介于最大容許誤差值與最小容許誤差值間,若否,表示發(fā)送/接收錯誤,若是,表示發(fā)送/接收正確。
文檔編號H04L1/00GK1304235SQ0010104
公開日2001年7月18日 申請日期2000年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月11日
發(fā)明者蔡俊男 申請人:神達電腦股份有限公司