[发明专利]串行数据流控制的方法和装置

说明书

本发明涉及数据传输系统，特别是通过对从数据通信设备来的数据流进行控制，从而防止串行数据丢失的方法和装置。

目前有许多软件程序和硬件装置可用来完成异步串行通信。一种典型的在主机上的异步通信应用包括两部分功能实体：中断服务程序（ISR），每当从串行端口接到中断命令时，就执行该程序;应用程序取出从ISR收到的字符并执行所请求的操作。

主机接收一个字符一般经历以下过程：由一个远处的发送器，例如一个调制解调器的接收部分，产生字符，再将字符送至一个串行通信插板，把串行数据格式流变成并行数据格式字符，并且放入一个串行通信插板缓冲器。然后串行插板向主机发出信号，并带有一个中断命令，这样主机就准备读出从串行插板来的字符。在串行插板接收另一个字符并将其放入缓冲器之前，主机读出从串行插板缓冲器来的这个字符的最长时间为1/传送字符速率。例如，如果包括开始位和结束位，每个串行字符需要10位，而且每秒传送9600位（9600bps）或960字符/秒，那么在字符丢失之前，主机只有（1/960）秒（1.04毫秒）的时间去读出该字符。如果主机没有及时读出该字符，该字符就会在串行插板缓冲器中被下一个字符所改写，这被认为是“损失”。在更快的数据传输速率的情况下，时间限制变得更为严格：传输速率为19200比特/秒，主机有0.52毫秒的时间去读出字符;传输速率为38400比特/秒，读出时间降至0.26毫秒。

当主机接收到中断命令时，不论它正在做什么，都必须立即停止，去读出从串行插板传过来的字符。这是通过执行串行插板ISR做到的。ISR有一系列任务去完成。一般情况下，它首先禁止中断，以便防止另一中断命令抢先占取ISR。然后，ISR必须询问串行插板，确定引起中断的原因。一旦确定是一个新来的字符引起中断时，主机必须检验串行插板既没有检测出奇偶错误，又没有检测出超限错误，然后从串行插板中读出字符（于是清除中断），并且再将该字符存入一个随机存取存储器（RAM）缓冲器中，以备今后使用。如果RAM缓冲器即将占满，那么ISR会向远处的计算机发出停止传送数据的信号。此外，ISR可以恢复中断，以便其它设备能够由它们自己的ISR服务。

用于异步串行通信的硬件设备一般包括一台通用异步接收发送器（UART），此如由加利福尼亚Santa    Clara的National    Semiconductor制造的8250、16450和16550A。软件程序通常设计用来支持一个特定类型的UART。16550AUART具有一个16字节的缓冲器，它不需要对UART产生的中断命令立即引起注意。然而，主机必须使UART运行的速度足够高，以便防止缓冲器的空间被占满，否则数据将丢失。

防止数据丢失的典型方法是采用数据流控制：软件程序向远处的发送器发出停止数据输出的信号，直到主机抓住存储在缓冲器中的数据为止。一般情况下，数据流控制使DTR（数据终端就绪）或串行插板的RTS（请求发送）行处于“尚未就绪”状态，以便停止从远处的发送器发来的串行数据流。此外，几个数据传输协议经ASCⅡ 命令，比如XON或XOFF，提供数据流控制。

采用这一方法存在着问题，因为计算机等待时间太长，比如在多任务系统中，这可能使向远处发送器发信号的速度减慢。在对该信号做出响应之前，远处的发送器也可能发出一个或多个字符。结果，整个反应时间太慢，以致于不能在数据丢失之前停止数据流。

因此，需要有一种串行数据流控制方法，它能向远处的发送器发出信号，及时停止数据流，防止数据丢失。

还需要有一种方法和装置，它能自动控制串行数据流，而无需应用程序的干预。

本发明提供了一种方法和装置，利用它可以向数据通信设备中的一个远处的发送器发出停止数据流的信号，而无需应用程序的干预。本发明是用于主机中的异步串行通信适配器插板的一部分。本发明的最佳实施例包括一个16550AUART，一个被用来揭示允许或禁止自动数据流控制的微处理器，执行自动数据流控制的电路，以及使微处理器允许或禁止自动数据流控制电路的门电路。