[发明专利]外围通讯接口的扩展装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信、控制领域中系统外围通讯外设资源受限，需要扩展的领域，具体地，涉及外围通讯接口的扩展装置及方法。

背景技术

随着系统构建复杂度及可靠性要求的日益提高，需要控制、通讯和监测的系统外设也相应骤增。

市场上主流的主控处理器(如ARM((Advanced RISCMachines，高级精简指令集设备)处理器)绝大部分都配备功能和类别较为齐全的控制和通讯端口，如标准调制解调器(Modem)接口、串行485接口、串行232接口、通用串行总线(Universal SerialBus，简称USB)接口、串行总线(Inter-Integrated Circuit，简称IIC)接口、以太网媒体地址控制(Media Access Control，简称MAC)接口等，需求数量根据系统要求略有差异。但是，对于相对低端的主控处理器而言，为了节约成本，将其运用在较为复杂、需监测外设较多的系统时通常无法满足系统外设构建的要求。在这种情况下，通常采用的方法是增加相应接口的专用扩展芯片，如多串口扩展芯片，可实现将一个较高波特率的通用异步收发(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，简称为UART)串口扩展为几个较低的UART串口。

但是，上述方法成本较高，专用扩展芯片价格昂贵，因此，从成本上考虑，现有技术中所采用的方法不适用于需要扩展的通讯端口类别过多的场合。

发明内容

本发明的目的是针对相关技术中扩展外围通讯接口成本较高的缺陷，提出一种扩展系统外围通讯接口的装置及方法，以降低扩展成本、减少器件使用数量。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种外围通讯接口的扩展装置。

根据本发明实施例的外围通讯接口的扩展装置包括：主控处理器以及与主控处理器外部的串行外围设备接口(Serial PeripheralInterface，简称SPI)接口连接的单片机，单片机通过SPI通信方式经由SPI外部接口与主控处理器进行通信。

在根据本发明实施例的扩展装置中，主控处理器通过SPI接口将数据发送到单片机的外部接口，单片机将从其外部接口接收的数据发送到主控处理器的SPI外部接口。

根据本发明实施例的上述扩展装置还可以包括：一个或多个扩展通讯接口芯片，与单片机的外部接口连接，用于通过单片机的外部接口与主控处理器进行通讯。

进一步的，根据本发明实施例的上述扩展装置还可以包括：一个或多个电平转换芯片，与单片机的外部接口及一个或多个扩展通讯接口芯片连接，用于将单片机的外部接口电平转换为一个或多个扩展通讯接口芯片的电平。

其中，主控处理器可以为高级精简指令集设备(Advanced RISCMachines，简称ARM)处理器SAM7X256，单片机可以为ATMEGA162。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种外围通讯接口的扩展方法。

在根据本发明实施例的外围通讯接口的扩展方法中，将主控处理器通过SPI接口与单片机相连，包括：主控处理器通过SPI接口向单片机发送包含控制标识及对功能配置参数的控制信息；单片机根据控制信息中的功能配置参数对单片机的外部接口进行功能配置；主控处理器向单片机发送对单片机的外部接口进行操作的包含操作标识及待操作数据的数据信息；单片机解析数据信息，根据操作标识所对应的操作将待操作数据发送到单片机的外部接口；单片机将从单片机的外部接口获取的数据通过SPI接口发送到主控处理器。

其中，主控处理器通过SPI接口向单片机发送包含控制标识及功能配置参数的控制信息包括：主控处理器在功能配置参数中设置以下至少之一：单片机外部接口的选择信息、波特率、数据位数、校验位数、停止位；主控处理器通过SPI接口向单片机发送包含控制标识及功能配置参数的控制信息。

相应的，单片机根据控制信息中的配置参数对单片机的外部接口进行功能配置包括：单片机根据功能配置参数选择单片机对应的串行端口、配置串行端口的波特率、数据位数、校验位数及停止位。

其中，上述主控处理器向单片机发送对单片机的外部接口进行操作的包含操作标识及待操作数据的数据信息包括：主控处理器在操作标识中设置如下至少之一：数据操作方式信息、选择操作的单片机的外部接口信息、及待操作数据的数据长度信息；主控处理器向单片机发送包含操作标识及待操作数据的数据信息。