[发明专利]片上系统、用于RS485串口通讯的IP核及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用于RS485串口通讯的IP核，包括控制单元、FIFO数据缓存器、移位寄存器、收/发切换单元以及总线接口，FIFO数据缓存器和移位寄存器构成具有一数据发送通道和一数据接收通道的通讯线路；控制单元在检测到数据发送通道中存在数据帧的字节数据时，控制收/发切换单元将通讯线路切换到发送状态以向外发送数据；控制单元在检测到数据发送通道中不存在数据帧的字节数据时，控制收/发切换单元将通讯线路恢复到接收状态以从外接收数据。本发明还公开了一种用于RS485串口通讯的IP核的控制方法及片上系统。其结构简单，能够自动切换通讯线路进而简化了切换控制，且释放了外部处理器资源，提高了处理器的工作效率。

技术领域

本发明涉及通讯设备技术领域，尤其涉及一种片上系统、用于RS485串口通讯的IP核及其控制方法。

背景技术

RS485半双工串口通讯在工业控制中应用广泛，典型RS485半双工通讯电路连接如图1所示。其中，CPU通讯端口与电平转换芯片连接，同时CPU还要输出一个接收/发送转换信号，以控制电平转换芯片选择接收或发送方式。

由于RS485半双工串口通讯中，数据接收和发送共用一套通讯线路，系统必须控制通讯线路实现接收和发送切换，因而CPU需要通过多次中断或查询来检查数据帧是否发送完成以控制通讯线路切换。这种典型RS485半双工通讯技术方案实现串口通信过程需要CPU频繁干预，占用CPU资源较多并且程序编写较为繁琐。

发明内容

本发明为解决上述技术问题提供一种片上系统、用于RS485串口通讯的IP核及其控制方法，其结构简单，能够自动切换通讯线路进而简化了切换控制，且释放了外部处理器资源，提高了处理器的工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于RS485串口通讯的IP核，包括：控制单元；与所述控制单元通讯、用于缓存数据的FIFO数据缓存器；与所述FIFO数据缓存器通讯、用于数据的串行发送和接收的移位寄存器，所述FIFO数据缓存器和所述移位寄存器构成具有一数据发送通道和一数据接收通道的通讯线路；与所述控制单元通讯、用于切换所述通讯线路的收/发切换单元；以及与所述FIFO数据缓存器通讯、用于与外部处理器通讯的总线接口；其中，所述控制单元在检测到所述数据发送通道中存在数据帧的字节数据时，控制所述收/发切换单元将所述通讯线路切换到发送状态以向外发送数据；所述控制单元在检测到所述数据发送通道中不存在数据帧的字节数据时，控制所述收/发切换单元将所述通讯线路恢复到接收状态以从外接收数据。

进一步地，所述通讯线路处于接收状态时，所述控制单元通过检测所述数据接收通道中电平的高低状态判断当前数据帧是否接收完毕，并在数据帧接收完毕时，触发并输出表示数据帧接收完成的中断请求信号以通知外部处理器进行数据处理。

进一步地，所述控制单元在检测到所述移位寄存器中用于与外部RS485串口总线相电连接的数据接收引脚出现低电平时启动延时，在后续每次检测到低电平时均对延时进行重置，直至延时时间结束判断得出当前数据帧接收完毕，进而触发并输出中断请求信号。

进一步地，所述IP核还包括其内配置有延时特性且分别与所述总线接口和所述控制单元通讯、用于为所述控制单元配置延时时间的控制寄存器。

进一步地，所述控制寄存器内还配置有串口波特率，所述IP核还包括分别与所述控制单元和所述移位寄存器通讯、用于根据所述控制寄存器内配置的串口波特率为所述移位寄存器配置波特率时钟信号的波特率发生器。