[发明专利]通讯协议处理器

权利要求书

1.一种通讯协议处理器，用于监控主机(200)与采用多种协议的监控外设(300)之间的通信，所述处理器包括：

用于与所述监控主机(200)连接的监控接口(10)；

用于与所述监控外设(300)连接的控制接口(8)；

控制单元(1)，配置为将来自所述监控接口(10)的指令译码处理，以及生成控制所述处理器的各个部件的控制信号；

与所述控制单元(1)连接的波特率发生器(4)，配置为根据基于所述协议的操作指令输出分频后的时钟；

与所述波特率发生器(4)连接的协议模块(7)，配置为根据来自所述控制单元(1)的控制信号和所述分频后的时钟，控制所述控制接口(8)与所述监控接口(10)之间的数据传输；

与所述控制单元(1)连接的算数逻辑运算单元(2)，所述算数逻辑运算单元(2)配置为根据所述控制信号执行算术运算和逻辑运算，并将所述运算结果向所述控制单元(1)传输；

与所述控制单元(1)连接的寄存器堆(3)，所述寄存器堆(3)用于存放待处理的数据和/或已经处理的数据和/或中断信息；

分别与所述控制单元(1)和协议模块(7)连接的发送数据缓存器(5)，所述发送数据缓存器(5)包括与所述协议对应的UART发送数据缓冲器(51)、SSI发送数据缓冲器(52)、I2C发送数据缓冲器(53)、I2S发送数据缓冲器(54)和CAN发送数据缓冲器(55)中的至少两种；

分别与所述控制单元(1)和协议模块(7)连接的接收数据缓存器(6)，所述接收数据缓存器(6)包括与所述协议对应的UART接收数据缓冲器(61)、SSI接收数据缓冲器(62)、I2C接收数据缓冲器(63)、I2S接收数据缓冲器(64)和CAN接收数据缓冲器(65)中的至少两种。

2.根据权利要求1所述的处理器，其中，所述控制单元(1)包括：

指令计数器(11)，用于指示指令的地址并进行指令计数，

指令寄存器(12)，用于存放从所述监控接口(10)读取的指令，

指令译码器(13)，根据所述指令寄存器(12)中的指令执行译码，生成操作信息，

操作控制器(14)，根据所述操作信息，向所述处理器的各个部件发出控制信号，

所述协议包括以下串行通讯协议中的至少两种：UART通讯协议、I2S通讯协议、I2C通讯协议、CAN通讯协议和SSI通讯协议。

3.根据权利要求1所述的处理器，还包括分别与所述控制单元(1)和寄存器堆(3)连接的中断控制器(9)，所述中断控制器(9)配置为接收来自寄存器堆(3)的中断信息，以及将中断信息发送给控制单元(1)。

4.根据权利要求2所述的处理器，其中，所述波特率发生器(4)包括与所述协议相对应的UART波特率发生器(41)、SSI波特率发生器(42)、I2C波特率发生器(43)、I2S波特率发生器(44)和CAN波特率发生器(45)中的至少两种；

其中，所述协议模块(7)包括与所述协议相对应的UART控制器(71)、SSI控制器(72)、I2C控制器(73)、I2S控制器(74)、CAN控制器(75)中的至少两种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的处理器,其中，所述协议模块(7)配置为将来自所述监控接口(10)的待发送的并行数据转换成串行数据后向所述控制接口(8)传输，和/或将来自所述控制接口(8)的串行数据转换成并行数据后向所述监控接口(10)传输。

6.根据权利要求1-4任一项所述的处理器,其中，所述控制信号由指令集中的指令生成，所述指令集中的指令包括：算数逻辑运算指令和串行协议操作指令；

所述的算数逻辑运算指令至少包括以下指令中的一种：加法指令、减法指令、与运算指令、或运算指令、加载数据指令、存储数据指令和逻辑异或运算指令。

7.根据权利要求6所述的处理器，其中，所述的串行协议操作指令包括以下指令中的至少一种：控制指令、波特率指令、发送指令、接收指令、查询状态指令，其中，

所述控制指令用于对所述协议模块(7)中相应协议的控制参数进行配置；

所述波特率指令用于对所述波特率发生器(4)中相应协议的时钟分频参数进行配置；

所述发送指令用于向所述控制接口(8)发送数据；

所述接收指令用于接收来自所述控制接口(8)的数据；

所述查询状态指令用于查询所述处理器的各个部件的工作状态。