[发明专利]异步通信控制器及其控制方法

说明书

技术领域：

本发明主要涉及一种异步通信控制器及其控制方法，特别涉及因应多种应用环境可 进行配置的一种以数据帧形式进行信息通信的通信控制器及其数据传输和通信控制方 法。

背景技术：

现有的通信控制器及通信方式，主要存在以下三方面的问题：

一是目前存在的通信控制器均只支持下述通信方式其中的一种，不能动态的在这些 通信方式中转换。一对一双工通信模式，即通信只在两个终端之间发生，是大多数通信 控制器的通信模式。一对多单工通信模式是一个终端向多个终端发送相同数据、多个终 端接收的单向通信模式。多对一单工通信模式是多个终端向同一个终端发送数据、该终 端接收的单向通信模式。一对多双工通信模式是一个终端向多个终端发送相同数据且接 收多个终端发来的不同的数据。

二是通信应用有多帧数据和单帧数据的不同，还有数据包大小的不同，这些不同的 应用需求对通信控制器的要求自然不同。目前的通信控制器只能固定在某一种应用上， 应用环境发生变化时必须用另一通信控制器替代。

三是当数据处理方对接收的数据处理能力不足，出现处理不及时的情况时，现有通 信控制器有两种处理策略。一是后续数据覆盖先前收到的数据，这会造成接收方数据丢 失；二是接收方在收到的数据未作处理前对后续数据不作理会，这会出现接收方对发送 方不响应或响应时间过长的问题。

发明内容：

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，提供一种异步通信控制器及其通信控 制方法，以解决目前存在的通信控制器及控制方法通信对应方式单一、对应用环境的适 应单一，不能动态进行配置的问题。本发明通过配置控制单元寄存器能够支持一对一双 工通信模式、一对多单工通信模式和多对一单工通信模式、一对多双工通信模式的动态 转换。

本发明的另一目的在于对多帧数据和单帧数据的不同、数据包大小的不同应用背景， 通过配置控制单元寄存器即可完成转换，不需要更换硬件就可提供支持的通信控制器。

本发明还有一目的在于发送和接收采用队列方式，以解决通信收发速度失配的瓶颈 问题。通过控制单元寄存器使队列长度动态可调，则能根据具体应用的不同而采用不同 的缓存深度，从而避免数据丢失和提高响应速度。

本发明的目的可以通过采用以下技术方案来实现一种异步通信控制器，采用可配置 的数据存储单元(2)，支持单帧、多帧数据包、适应多种通信方式的快速异步通信，包 括有与CPU(1)联通的可配置的数据存储单元(2)，控制单元(3)分别与可配置的数 据存储单元(2)、发送单元(4)、接收单元(5)联通，发送单元(4)和接收单元(5)均 与通信物理通道(6)联通；所述的可配置的数据存储单元(2)含队列寄存器组(2-2)、 控制寄存器组(2-3)、状态寄存器组(2-4)和收发缓存区，通过对控制寄存器组中偏移寄存 器的配置能够支持多频数据包的收发；通过配置控制单元寄存器能够支持一对一双工通 信模式、一对多单工通信模式和多对一单工通信模式、一对多双工通信模式的动态转换； 所述的发送单元(4)通过数据发送电路，按照空闲状态为高电平、起始位为低电平、 16位数据位和停止位的位数为1的自定义高速异步串行通信控制协议发送存储单元的 数据；所述的接收单元(5)通过数据接收电路接收数据，并把数据储存在接收存储单元 (2-1)；所述的控制单元(3)按照寄存器设置的不同控制模式，对可配置的数据存储单 元(2)、接收单元(5)和发送单元(4)进行控制和启动。

所述的可配置的数据存储单元(2)包括发送存储单元(2-0)和接收存储单元(2-1)； 所述的可配置的数据存储单元(2)存储空间分成六段，每段由4K字节的接收存储空间 和4K字节的发送存储空间组成，存储空间地址不重叠，每段存储空间对应各自的发送 模块和接收模块；所述的可配置的数据存储单元(2)通过并行总线与外部处理器总线接 口(1-1)连接，双向读写，实现数据不同位数的转换；地址半字对齐即按照16位对齐 要求为2的倍数。

所述的可配置的数据存储单元(2)有队列寄存器组(2-2)、控制寄存器组(2-3)、 状态寄存器组(2-4)、收发缓存区(2-0、2-1)，所述的收发缓存区(2-0、2-1)与队列 寄存器组(2-2)、控制寄存器组(2-3)、状态寄存器组(2-4)存储空间地址不重叠，每 段收发存储空间对应各自的发送模块和接收模块。