[发明专利]串口主从通信控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种串口主从通信控制系统及方法。

背景技术

串口技术是一个非常成熟的低速通信接口，在当今高密度高速系统中，它仍然在很多智能可管理芯片中广泛使用，不可替代。在通信设备等大型系统中，经常会采用一主控卡，多从卡的设计方式，支持多种从卡，这些从卡类型多样，可以灵活的添加或者移除。从卡和主控卡的连接多采用共用背板或者线缆的方式连接，从卡和主控间接口信号通常除了业务信号接口之外，还会预留电源，管理，以及调试接口；随着智能化的越来越高，从卡上会有多个智能芯片具有串口，串口会提供底层的命令和信息显示，而这些串口需要连接到主控卡，用于调试，诊断或者通信之用。

这种情况下，通常主控卡和从卡间串口连接会有两种方式：

方案一，如附图1所示，主控和从卡之间采用点到点的连接，从卡接入主控板上的FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，由主控板直接选通其中一路进行通信。

方案二，如附图2所示，把从属设备直接挂在同一组串口总线上，主控卡通过额外的通信接口和从属设备通信，从卡再决定是否占用或释放串口总线。

但是，上述两种方案都存在一定的问题。

对于方案一，主控卡和从卡之间连接线很多，增加了背板设计的复杂度，而且配置不灵活，背板预留了几路串口就只能接几个串口，每一块从卡能够接出的串口数量是固定的。

对于方案二，背板需要规划控制总线接口类型及预算从卡引出串口数量，主控卡和从卡之间控制信号较多，背板设计复杂度增加，配置不灵活，每一块从卡能够接出的串口数量也是固定的，对于系统的智能性很不方便。

对于上述几种方法存在的问题，亟需开发出一种主从板卡间多串口通信背板设计简单，管理方式灵活，对软件依赖性低适用范围广泛的串口主从通信方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种串口主从通信控制系统及方法，用于解决现有技术中串口主从通信结构复杂，串口数量受制约的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种串口主从通信控制系统，包括：主控卡，用于通过串口以分时复用的方式发送调试串口信号及经编码的控制信号；

至少一从卡，通过串口与所述主控卡连接，并与所述主控卡为同频时钟，用于接收所述主控卡发送的发送调试串口信号及经编码的控制信号，并在接收到所述控制信号时将其进行解码以选通或关闭相应通道的串口。

优选地，所述主控卡包括：编码寄存器，用于存储至少一编码值；脉宽生成器，用于在所述主控卡向所述从卡发送控制信号时依据时钟周期开始计数，直至达到所述编码值时停止计数，并依据所述编码值与所述主控卡的时钟周期生成一编码脉冲信号；输出选择器，用于输出所述调试串口信号或编码脉冲信号；CPU控制模块，用于控制所述输出选择器以分时复用的方式输出所述调试串口信号或编码脉冲信号，以及用于向所述从卡发送控制信号时将所述脉宽生成器清零以便其开始计数。

优选地，所述从卡包括：脉宽计数器，用于检测到所述主控卡输出的编码脉冲信号时依据时钟周期开始计数，直至接收到所述主控卡发送的调试串口信号时停止计数，并将所述计数结果输出；译码器，用于接收所述计数结果并依据所述时钟周期解码得到的一解码值；选通控制器，用于根据所述译码器解码出的解码值选通或关闭相应通道的串口。

优选地，所述系统还包括一背板，用于连接所述主控卡和至少一从卡之间的串口。

本发明还提供一种串口主从通信控制方法，所述控制方法应用于包括主控卡以及至少一从卡组成的串口通信架构中，所述主控卡与所述从卡的时钟为同频时钟，所述主控卡通过串口向所述从卡发送调试串口信号及控制信号，包括：令所述主控卡通过串口以分时复用的方式发送调试串口信号及经编码的控制信号；令所述从卡接收所述主控卡发送的调试串口信号及经编码的控制信号，并在接收到所述控制信号时将其进行解码，以选通或关闭相应通道的串口。

优选地，所述主控卡发送经编码的控制信号的步骤包括：在所述主控卡向所述从卡发送控制信号时依据时钟周期开始计数，直至达到一预设的编码值时停止计数，并依据所述编码值与所述主控卡的时钟周期生成一编码脉冲信号。

优选地，所述从卡接收到经编码的控制信号并将其进行解码的步骤包括：用于检测到所述主控卡输出的编码脉冲信号时依据时钟周期开始计数，直至接收到所述主控卡发送的调试串口信号时停止计数，并将所述计数结果输出；根据所述计数结果并依据所述时钟周期解码得到一解码值。