[实用新型]智能多串口板

说明书

技术领域

本实用新型属于微电技术领域。

背景技术

目前多串口技术市场已有种类繁多产品，多数与PC视窗操作系统有关，因此价格昂贵。有的还带调制解调器(MODEM),通讯波特率高而且传输距离远，但价位较高，例如：

MOXA CP-104UL V2 为4串口(RS-232),速度961.200KC,价格￥650。

MOXA CP-114   为4串口(RS-232，422/485),速度961.200 KC，传输距离100米  价格￥1800。

MOXA CP-168EL  为8串口(RS-232 422/485),速度961.200 KC, 传输距离1200米，价格￥7200。

MOXA CP-168H  为8串口(RS-232),非智能高速度961.200 KC,传输距离100米，价格￥800。

还有一些低档多串口产品采用公共缓存数据区(例如FIFO),因这种公共缓存数据区不能做得很大，故缓存能力很有限。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种智能多串口板，它只靠微控制器本身资源，以高效汇编语言编程解决多串口收发任务，实现只用于多台仪器与主机之间近距离通讯。

本实用新型的技术方案是：微控器提供9个串行通讯接口，其中一个为主串口，其输出与主机串行接口之输入相接；主机串行接口之输出与主机通讯插座相连接；其余8个串口之输出对应与8个分机串行接口之输入相接；8个分机串行接口之输出与对应分机通讯插座相接。

本智能多串口板利用微控制器外围设备--特殊功能寄存器对串行数据脉冲沿的中断捕获功能，以及定时器/计数器的中断定时功能，从而实现模拟串口的接收、发送功能。

本智能多串口板可利用DIP拨码开关控制设置波特率。

本实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资源（单周期指令峰值达1亿条/秒(100MIPS)吞吐量的高速、功能强大的MCU内核，可编程计数器阵列PCA0，外部中断INTx，定时/计数器Tx等外围设备），以高效汇编语言编程解决多串口收发任务。它只用于多台仪器与主控机之间实现近距离并发通讯。成本低廉而功能强，因而有很强的竞争优势。

附图说明

图1是本实用新型电路原理框图；

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

图2中未标出电容容量都是0.1uF。

使用一片高档的通用微控制器（C8051F系列）、一片逻辑芯片和5片串行通信电平转换芯片，组成一个微型嵌入式应用系统。通过充分利用微控制器外围设备对脉冲沿的捕获功能和定时器/计数器的中断功能以及微控制器的高速处理能力，用软件完成串行数据的实时接收与发送，加上微控制器原有的串口资源，从而实现主从一对八（或七）串行通信。波特率为（主）38400bps对（从）8×4800bps;或（主）57600bps对（从）8×9600bps。从机可设置为自行定时上传数据；或约定为接收到主机命令时才上传数据。

每一从串口都有独立的接收主机命令的缓存区（兼作向从机发送命令的缓存区），以及接收从机数据的缓存区（兼作向主机发送数据的缓存区），而且它们都是环形区。依据数据（命令）块长度大小可存储多个数据（命令）块；每个环行区都设置接收与发送双向数据指针。对主机广播命令还设有专门的接收缓存区（环形区），典型广播命令为带时间参数的给从机对时命令。主机和所有从机均可在任何时间通过本智能多串口板向对方发送数据，本智能多串口板按中断优先级并发（即嵌套）接收；以查询优先级向对方转发数据；可启动多个通道同时发送。

主机发给某从机的命令以该从机机号的ASCII码打头，即1号机以0X31打头，2号机以0X32打头，其余类推；由本智能多串口板接收后对号向对应分机转发；从机发给主机的数据块经由本智能多串口板接收缓冲后，加上从机机号ASCII码字头再转发给主机，以使主机能够识别数据块之来源。

本智能多串口板采用逻辑器件处理外部中断电平，使MCU能捕获串行数据上升沿、下降沿。

本智能多串口板利用脉冲沿中断功能计算某种波特率下的脉宽、脉空所对应的数据位数，从而完成每帧数据接收；以定时功能器件产生定时中断来发送数据帧的每个位，并且采用了相同连续位连发技术（以一次定时发送相同连续位），有效减少了发送中断之频度。

本智能多串口板各个串口资源独立，无共享数据缓存区部分，不需分配从机地址或主机发出选通信号；故有效避免因数据通道拥塞而丢失数据的现象。