多串口單一中斷源的芯片設計
隨著單片機技術的不斷發展,單片機的應用越來越廣泛,其中 51系列的單片機以價格低等優勢始終占據著很大一塊市場。但是,單片機串行口的數量通常都不多,比如 8051單片機只有一個串行口,實際使用往往要進行串行口的拓展。傳統方法擴展多個串行口是利用多個中斷源,而在嵌入式系統中,花費大量的中斷源來擴展串口無疑是大量的資源浪費。
為更好地利用原有的資源去拓展串口,本設計利用單一中斷源去拓展多個串行口,設計一個多串口單一中斷源的芯片。該芯片能配合單片機進行數據讀寫及傳送,并且能保證多個串口中斷的無遺漏檢測與服務。下一步,還將對設計進行一系列嚴格的仿真和仿真結果分析。結果表明,該設計具有較高的應用價值。2 總體設計
2.1芯片設計
本設計是將幾個串行收發器模塊集成在一塊芯片上,在接收方面,利用一個中斷源向單片機提出中斷請求,再結合單片機的讀寫操作選擇查詢,當發現某個收發器有數據時就進行相應的操作;在發送方面,則由單片機選擇發送 [1]。芯片在功能上分為兩層,下層包括串行收發器p中斷控制管理和地址鎖存三個模塊,上層模塊負責處理模塊的調用、模塊間的信號連接和控制向外傳送數據或標志位,系統結構如圖 1。

頂層模塊:完成下層各個模塊信號連接,根據不同的地址處理好數據和標志傳送,收發器的選擇等問題。
吳霞,女,碩士,研究方向:單片機及信息處理. 張多英,男,碩士,副教授,研究方向 :信號和信息處理
中斷管理模塊:儲存并管理各個收發器模塊的標志位,如果某收發器有中斷請求則定時向單片機發出中斷信號。收發器模塊:完成數據格式的轉換及數據的接收和發送,對接收到的數據進行緩存,最多可以緩存 8個字節的數據。地址寄存器模塊:在地址鎖存允許位下降沿時將地址保存起來。此模塊已放到頂層模塊里[2]。
2.2 芯片與單片機連接
芯片設計的目的是為拓展單片機串口,所以如何與單片機聯合工作顯得至關重要。圖 2a是連接的示意圖(右邊為所設計的芯片,只標明了跟單片機相連的引腳及一個收發器模塊的輸入輸出引腳)。
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