專利名稱：智能多串口板的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于微電技術領域。
背景技術：
目前多串口技術市場已有種類繁多產(chǎn)品，多數(shù)與PC視窗操作系統(tǒng)有關，因此價格昂貴。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，但價位較高，例如MOXA CP-104UL V2 為 4 串口 (RS-232),速度 961. 200KC,價格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，以高效匯編語言編程解決多串口收發(fā)任務，實現(xiàn)只用于多臺儀器與主機之間近距離通訊。本實用新型的技術方案是微控器提供9個串行通訊接口，其中一個為主串口，其輸出與主機串行接口之輸入相接；主機串行接口之輸出與主機通訊插座相連接；其余8個串口之輸出對應與8個分機串行接口之輸入相接；8個分機串行接口之輸出與對應分機通訊插座相接。本智能多串口板利用微控制器外圍設備--特殊功能寄存器對串行數(shù)據(jù)脈沖沿的中斷捕獲功能，以及定時器/計數(shù)器的中斷定時功能，從而實現(xiàn)模擬串口的接收、發(fā)送功倉泛。本智能多串口板可利用DIP撥碼開關控制設置波特率。本實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I億條/秒(100MIPS)吞吐量的高速、功能強大的MCU內(nèi)核，可編程計數(shù)器陣列PCA0，外部中斷INTx，定時/計數(shù)器Tx等外圍設備)，以高效匯編語言編程解決多串口收發(fā)任務。它只用于多臺儀器與主控機之間實現(xiàn)近距離并發(fā)通訊。成本低廉而功能強，因而有很強的競爭優(yōu)勢。

圖I是本實用新型電路原理框圖；圖2是本實用新型電路圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步描述圖2中未標出電容容量都是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片串行通信電平轉換芯片，組成一個微型嵌入式應用系統(tǒng)。通過充分利用微控制器外圍設備對脈沖沿的捕獲功能和定時器/計數(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)的實時接收與發(fā)送，加上微控制器原有的串口資源，從而實現(xiàn)主從一對八(或七)串行通信。波特率為(主)38400bps 對(從)8 X 4800bps;或(主)57600bps 對(從)8 X 9600bps。從機可設置為自行定時上傳數(shù)據(jù)；或約定為接收到主機命令時才上傳數(shù)據(jù)。每一從串口都有獨立的接收主機命令的緩存區(qū)(兼作向從機發(fā)送命令的緩存區(qū))，以及接收從機數(shù)據(jù)的緩存區(qū)(兼作向主機發(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)塊長度大小可存儲多個數(shù)據(jù)(命令)塊；每個環(huán)行區(qū)都設置接收與發(fā)送雙向數(shù)據(jù)指針。對主機廣播命令還設有專門的接收緩存區(qū)(環(huán)形區(qū))，典型廣播命令為帶時間參數(shù)的給從機對時命令。主機和所有從機均可在任何時間通過本智能多串口板向對方發(fā)送數(shù)據(jù)，本智能多串口板按中斷優(yōu)先級并發(fā)(即嵌套)接收；以查詢優(yōu)先級向對方轉發(fā)數(shù)據(jù)；可啟動多個通道同時發(fā)送。主機發(fā)給某從機的命令以該從機機號的ASCII碼打頭，即I號機以0X31打頭,2號機以0X32打頭，其余類推；由本智能多串口板接收后對號向對應分機轉發(fā)；從機發(fā)給主機的數(shù)據(jù)塊經(jīng)由本智能多串口板接收緩沖后，加上從機機號ASCII碼字頭再轉發(fā)給主機，以使主機能夠識別數(shù)據(jù)塊之來源。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算某種波特率下的脈寬、脈空所對應的數(shù)據(jù)位數(shù),從而完成每幀數(shù)據(jù)接收；以定時功能器件產(chǎn)生定時中斷來發(fā)送數(shù)據(jù)幀的每個位，并且采用了相同連續(xù)位連發(fā)技術(以一次定時發(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串口資源獨立，無共享數(shù)據(jù)緩存區(qū)部分，不需分配從機地址或主機發(fā)出選通信號；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。
權利要求1.一種智能多串口板，其特征是微控器提供9個串行通訊接口，其中一個為主串口，其輸出與主機串行接口之輸入相接；主機串行接口之輸出與主機通訊插座相連接；其余8個串口之輸出對應與8個分機串行接口之輸入相接；8個分機串行接口之輸出與對應分機通訊插座相接。
2.根據(jù)權利要求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備一特殊功能寄存器對串行數(shù)據(jù)脈沖沿的中斷捕獲功能，以及定時器/計數(shù)器的中斷定時功能，從而實現(xiàn)模擬串口的接收、發(fā)送功能。
3.根據(jù)權利要求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撥碼開關控制設置波特率。
4.根據(jù)權利要求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，屬于微電技術領域，其特征是微控器提供9個串行通訊接口，其中一個為主串口，其輸出與主機串行接口之輸入相接；主機串行接口之輸出與主機通訊插座相連接；其余8個串口之輸出對應與8個分機串行接口之輸入相接；8個分機串行接口之輸出與對應分機通訊插座相接。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、功能強大的MCU內(nèi)核，以高效匯編語言編程解決多串口收發(fā)任務。它只用于多臺儀器與主控機之間實現(xiàn)近距離并發(fā)通訊。成本低廉而功能強，因而有很強的競爭優(yōu)勢。
文檔編號G06F13/38GK202736037SQ201220388969
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月8日 優(yōu)先權日2012年8月8日
發(fā)明者張克彥 申請人:張克彥