1概述
随着单片机技术的不断发展,单片机的应用越来越广泛,其中 51系列的单片机以价格低等优势始终占据着很大一块市场。但是,单片机串行口的数量通常都不多,比如 8051单片机只有一个串行口,实际使用往往要进行串行口的拓展。传统方法扩展多个串行口是利用多个中断源,而在嵌入式系统中,花费大量的中断源来扩展串口无疑是大量的资源浪费。
为更好地利用原有的资源去拓展串口,本设计利用单一中断源去拓展多个串行口,设计一个多串口单一中断源的芯片。该芯片能配合单片机进行数据读写及传送,并且能保证多个串口中断的无遗漏检测与服务。下一步,还将对设计进行一系列严格的仿真和仿真结果分析。结果表明,该设计具有较高的应用价值。2 总体设计
2.1芯片设计
本设计是将几个串行收发器模块集成在一块芯片上,在接收方面,利用一个中断源向单片机提出中断请求,再结合单片机的读写操作选择查询,当发现某个收发器有数据时就进行相应的操作;在发送方面,则由单片机选择发送 [1]。芯片在功能上分为两层,下层包括串行收发器﹑中断控制管理和地址锁存三个模块,上层模块负责处理模块的调用、模块间的信号连接和控制向外传送数据或标志位,系统结构如图 1。
顶层模块:完成下层各个模块信号连接,根据不同的地址处理好数据和标志传送,收发器的选择等问题。
吴霞,女,硕士,研究方向:单片机及信息处理. 张多英,男,硕士,副教授,研究方向 :信号和信息处理
中断管理模块:储存并管理各个收发器模块的标志位,如果某收发器有中断请求则定时向单片机发出中断信号。收发器模块:完成数据格式的转换及数据的接收和发送,对接收到的数据进行缓存,最多可以缓存 8个字节的数据。地址寄存器模块:在地址锁存允许位下降沿时将地址保存起来。此模块已放到顶层模块里[2]。
2.2 芯片与单片机连接
芯片设计的目的是为拓展单片机串口,所以如何与单片机联合工作显得至关重要。图 2a是连接的示意图(右边为所设计的芯片,只标明了跟单片机相连的引脚及一个收发器模块的输入输出引脚)。
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