[发明专利]一种异步串行通讯控制器件

说明书

所属领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及通讯领域中的串行通讯领域。

背景技术

目前许多电子系统中需要用到异步串行通讯方式来进行通讯，当同一个设备(或模块、系统)需要较 多的串行口时，一般采用以下方法：

1.使用本身就具有多个异步串行通讯接口的通用控制器件。这样的通用控制器件一般设计有2到3个异 步串行通讯接口。采用此法能够获得的串口数量还是有限。

2.使用软件方法利用通用控制器件的普通输入输出端口模拟异步串行端口的时序和通讯格式进行扩展。 采用此法能够扩展的串口数量和通讯速率有限。

3.使用异步收发串行扩展专用集成电路，代表性的芯片有TI公司16C55X系列芯片。采用此方法技术 复杂，占用系统资源多，成本高。使用此方法不能实现与该类型器件连接的器件之间相互直接通讯。

4.使用串口扩展多串口器件，代表性的器件有GM812X系列和SP233X系列串口扩展芯片，使用此方 法因为要使用额外的IO口作为多通道子串口的地址线，在接收到每一帧数据后都必须立即读取子串口 的地址线来判断数据的来源或决定数据的去向(否则就有可能丢失数据)，导致器件本身的母串口数据 缓冲队列以及和母串口相连接的串口的数据缓冲队列失去应有的作用，处理时间增加，所以不能实现 高速数据传输。使用此方法不能实现与该类型器件连接的器件之间相互直接通讯。

当有多个系统需要使用异步串行口进行互连时，必须把一个系统当主控系统，其他系统把信息发送给 主控系统，经过主控系统进行中转分发，增加了中间处理环节，降低了效率。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可支持多个异步串行口均可以相互直接进行高速通讯的控制器件，使用方 法简单。

为了实现上述目的，本发明实现上述目的的技术方案是：一种异步串行通讯控制器件，它包括3个以 上(含3个)的异步串行控制器内部控制逻辑，以及与每个异步串行控制器对应的发送端口、接收端口、 发送目的寄存器和接收来源寄存器，主控制器。主控制器处理从各异步串行口接收过来的信息帧，并判断 信息帧的类型是指令帧还是数据帧进行相应的处理：如果是指令帧，就根据指令帧的内容对相关的寄存器 进行操作，如果是数据帧就根据相关寄存器的内容把数据帧的内容从设定的串行口以设定的数据格式和速 率发送出去。

本发明所包括的各串行接口都有编号：0，1，2···n。

本发明所包括的寄存器有：串口0～串口n的发送目的寄存器：存放从串口接收进来的数据帧将要发 往的串口的编号。串口0～串口n的接收来源寄存器：存放从串口发送出去的数据帧的来源串口的编号。

发送目的寄存器可以是固定的，即：从某个串口接收过来的数据只发往另外一个固定的串口。

接收来源寄存器可以是固定的，即：某个串口只发送从另外一个固定的串口接收过来的数据。

本发明所述信息帧是指直接从各串口接收和发送的内容，本发明串行通讯控制器件把信息帧分为指令 帧和数据帧，指令帧是指用来对本发明串行通讯控制器件进行设置和控制的信息，数据帧指各串口发送到 其他串口和从其他串口接收的实际数据信息。指令帧和数据帧可以利用接收到到的信息帧里的某一位来进 行判断。比如如果串口n使用的通讯格式为9位数据位加1位停止位，就可以把第9位数据位作为判断 标志：第9位数据位是0作为数据帧，第9位数据位是1作为指令帧。或者反过来：第9位数据位是1作 为数据帧，第9位数据位是0作为指令帧。指令帧和数据帧也可以利用接收到的信息帧里的某几位来进行 判断，指令帧和数据帧还可以利用接收到到信息帧时的器件的IO口的状态来判断。

本发明串行通讯控制器件处理信息帧的典型过程：当从串口1接收到一个指令帧，该指令帧要求发送 数据到串口2，主控制器处理到串口1的这个指令帧时就把串口1的发送目的寄存器设置为串口2的编号。 主控制器会把接下来的从串口1接收的数据通过串口2发送出去，直到接收到新的指令改变串口1的发送 目的寄存器值为止。主控制器在把从串口1接收的数据通过串口2发送出去时会先检查串口2的接收来源 寄存器是否等于串口1的编号，如果不等，主控制器会先通过串口2发送一个指令帧，告诉与串口2连接 的设备(模块或系统)接下来发送的数据来源是串口1，同时把串口2的接收来源寄存器设置为串口1的 编号。如果相等，就直接通过串口2发送数据帧。