一種四通道的多協(xié)議通信接口卡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種四通道的多協(xié)議通信接口卡。
【背景技術(shù)】
[0002]以下對(duì)本實(shí)用新型的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行說明，但這些說明并不一定構(gòu)成本實(shí)用新型的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]目前，在軍用通信領(lǐng)域，各類傳感器與微處理器之間廣泛使用RS232或RS422標(biāo)準(zhǔn)的串口總線傳輸數(shù)據(jù)。一般情況下，一個(gè)微處理器僅包括一個(gè)RS232或RS422標(biāo)準(zhǔn)的串口，不能與傳感器進(jìn)行多串口通信。為了滿足多串口通信的要求，往往需要對(duì)微處理器的串口進(jìn)行擴(kuò)展。
[0004]擴(kuò)展串口主要包括以下兩種方法:軟件擴(kuò)展方法和硬件擴(kuò)展方法。目前，最常見的軟件擴(kuò)展方法是通過I/O接口模擬串口以進(jìn)行通信。該方法具有成本低、擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)，但是存在通訊波特率低、實(shí)時(shí)性差等缺點(diǎn)。硬件擴(kuò)展方法是通過增加器件來實(shí)現(xiàn)串口的擴(kuò)展，主要包括利用串行口擴(kuò)展串行口、利用并行口擴(kuò)展串行口兩種方法。其中，利用并行口擴(kuò)展串行口由于功能強(qiáng)大、能提供MODEM控制信號(hào)、通訊速度高、能對(duì)多通道進(jìn)行不同波特率設(shè)置等優(yōu)點(diǎn)，因此更適用于對(duì)實(shí)時(shí)性、多波特率通信要求較高的軍用通信領(lǐng)域。
[0005]因此，為了滿足軍用通信領(lǐng)域中的通信要求，需要設(shè)計(jì)一種用于串口擴(kuò)展的高實(shí)時(shí)性、多波特率的通信接口卡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于提出一種能夠用于串口擴(kuò)展的高實(shí)時(shí)性、多波特率設(shè)置的通信接口卡，以滿足軍用通信領(lǐng)域的通信需求。
[0007]本實(shí)用新型的一種四通道的多協(xié)議通信接口卡，包括:控制模塊、串口擴(kuò)展模塊、第一至第四串口模塊；
[0008]所述串口擴(kuò)展模塊的八位數(shù)據(jù)線、三位地址線、四路片選信號(hào)端與所述控制模塊的八位數(shù)據(jù)線、三位地址線、四路片選信號(hào)端依次對(duì)應(yīng)相連，所述串口擴(kuò)展模塊的第一至第四串行數(shù)據(jù)通道與第一至第四串口模塊依次對(duì)應(yīng)相連;所述串口擴(kuò)展模塊用于將所述控制模塊發(fā)送的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)后發(fā)送至第一至第四串口模塊，所述串口擴(kuò)展模塊還用于將第一至第四串口模塊發(fā)送的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)后發(fā)送至所述控制模塊；
[0009]第一至第四串口模塊的可編程控制腳與所述控制模塊的控制端相連，用于接收所述控制模塊發(fā)送的串口控制信號(hào)；
[0010]其中，第一至第四串行數(shù)據(jù)通道均包括:串行數(shù)據(jù)輸出端、串行數(shù)據(jù)輸入端、請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)端、接收發(fā)送請(qǐng)求端;所述可編程控制腳包括通信協(xié)議控制腳、全雙工控制腳、節(jié)能控制腳、限擺率控制腳。
[0011]優(yōu)選的，所述控制模塊的外部中斷信號(hào)輸入端與所述串口擴(kuò)展模塊的中斷信號(hào)輸出端相連，用于接收所述串口擴(kuò)展模塊發(fā)送的中斷請(qǐng)求;所述控制模塊的讀使能信號(hào)輸出端、寫使能信號(hào)輸出端與所述串口擴(kuò)展模塊的讀使能端、寫使能端相連，用于控制所述串口擴(kuò)展模塊的讀寫操作。
[0012]優(yōu)選的，所述控制模塊的復(fù)位信號(hào)輸出端與所述串口擴(kuò)展模塊的復(fù)位信號(hào)輸入端相連，用于控制所述串口擴(kuò)展模塊的復(fù)位。
[0013]優(yōu)選的，所述串口擴(kuò)展模塊的外部時(shí)鐘端與頻率為29.4912MHz的外部晶振電路相連。
[0014]優(yōu)選的，所述串口擴(kuò)展模塊、第一至第四串口模塊的電源端均外接3V的電源，并且第一至第四串口模塊的外接電容端外接0.UiF的電容。
[0015]優(yōu)選的，所述控制模塊為FPGA。
[0016]優(yōu)選的，所述串口擴(kuò)展模塊為TL16C754B芯片。
[0017]優(yōu)選的，第一至第四串口模塊為MAX3160芯片。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的四通道的多協(xié)議通信接口卡，包括控制模塊、串口擴(kuò)展模塊、第一至第四串口模塊。通過將串口擴(kuò)展模塊的八位數(shù)據(jù)線、三位地址線、與控制模塊的八位數(shù)據(jù)線、三位地址線對(duì)應(yīng)相連，并且將串口擴(kuò)展模塊的第一至第四串行數(shù)據(jù)通道與第一至第四串口模塊依次對(duì)應(yīng)相連，可以實(shí)現(xiàn)將控制模塊發(fā)送的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，并通過四個(gè)通道發(fā)送至第一至第四串口模塊，還能實(shí)現(xiàn)將第一至第四串口模塊發(fā)送的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，并發(fā)送至控制模塊;通過將控制模塊的四路片選信號(hào)輸入串口擴(kuò)展模塊，方便控制模塊進(jìn)行控制，不需要額外的握手連接操作;通過將控制模塊與第一至第四串口模塊的可編程控制腳相連，可以對(duì)第一至第四串口模塊的通信協(xié)議、通信波特率進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的四通道串口通信。
【附圖說明】
[0019]通過以下參照附圖而提供的【具體實(shí)施方式】部分，本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，在附圖中:
[0020]圖1是本實(shí)用新型的通信接口卡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2是具體實(shí)施例中的串口擴(kuò)展模塊的電路連接示意圖；
[0022]圖3是具體實(shí)施例中的第一串口模塊的電路連接示意圖；
[0023]1、控制模塊;2、串口擴(kuò)展模塊;3、第一串口模塊;4、第二串口模塊;5、第三串口模塊;6、第四串口模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或用法的限制。
[0025]目前，在軍用通信領(lǐng)域中，往往需要微處理器同時(shí)與多個(gè)傳感器進(jìn)行通信。但是，一般的微處理器只包括一個(gè)串口，不能滿足多串口通信的需求。而且，在具體應(yīng)用環(huán)境中可能需要多個(gè)串口具有不同的通信協(xié)議、不同的通信波特率。
[0026]針對(duì)軍用通信領(lǐng)域中對(duì)串口擴(kuò)展的需求，本實(shí)用新型提供了一種四通道的多協(xié)議通信接口卡。本技術(shù)方案的通信接口卡包括:控制模塊、串口擴(kuò)展模塊、第一至第四串口模塊。通過將串口擴(kuò)展模塊的八位數(shù)據(jù)線、三位地址線、與控制模塊的八位數(shù)據(jù)線、三位地址線對(duì)應(yīng)相連，并且將串口擴(kuò)展模塊的第一至第四串行數(shù)據(jù)通道與第一至第四串口模塊依次對(duì)應(yīng)相連，可以實(shí)現(xiàn)將控制模塊發(fā)送的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，并通過四個(gè)通道發(fā)送至第一至第四串口模塊，還能實(shí)現(xiàn)將第一至第四串口模塊發(fā)送的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，并發(fā)送至控制模塊;通過將控制模塊的四路片選信號(hào)輸入串口擴(kuò)展模塊，方便控制模塊進(jìn)行控制，不需要額外的握手連接操作;通過將控制模塊與第一至第四串口模塊的可編程控制腳相連，可以對(duì)第一至第四串口模塊的通信協(xié)議、通信波特率進(jìn)行獨(dú)立的軟件設(shè)置，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的四通道串口通信。
[0027]下面結(jié)合附圖1詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。圖1給出了本實(shí)用新型的通信接口卡的結(jié)構(gòu)示意圖，包括控制模塊1、串口擴(kuò)展模塊2、第一串口模塊3、第二串口模塊4、第三串口模塊5、第四串口模塊6。其中，控制模塊可以是FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)芯片、DSP(數(shù)字信號(hào)處理)芯片或者ARM芯片。串口擴(kuò)展模塊為UART(通用異步收發(fā)傳輸器)芯片，用于實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)與串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。優(yōu)選的，串口擴(kuò)展模塊為TL16C754B芯片。第一至第四串口模塊用于實(shí)現(xiàn)串口的電平轉(zhuǎn)換，可優(yōu)先選取MAX3160芯片。
[0028]控制模塊I的八位數(shù)據(jù)線端與串口擴(kuò)展模塊2的八位數(shù)據(jù)線端相連，控制模塊I的三位地址線端與串口擴(kuò)展模塊2的三位地址線端相連，控制模塊I的四路片選信號(hào)端與串口擴(kuò)展模塊2的片選信號(hào)端相連。控制模塊I通過與串口擴(kuò)展模塊2相連，可將處理得到的并行數(shù)據(jù)發(fā)送至串口擴(kuò)展模塊2，并可接收串口擴(kuò)展模塊2發(fā)送的并行數(shù)據(jù)。而且，通過向串口控制模塊2輸入四路片選信號(hào)，可便于對(duì)通信過程進(jìn)行控制，不需要額外的握手連接操作。
[0029]串口擴(kuò)展模塊2除了數(shù)據(jù)線、地址線、四路片選信號(hào)端與控制模塊I上對(duì)應(yīng)的接口相連，串口擴(kuò)展模塊2上的第一至第四串行數(shù)據(jù)通道還與第一至第四串口模塊依次對(duì)應(yīng)相連。串口擴(kuò)展模塊2通過與控制模塊1、第一至第四串口模塊相連，可接收控制模塊I發(fā)送的并行數(shù)據(jù)，并將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)，然后通過第一至第四串行數(shù)據(jù)通道輸出至第一至第四串口模塊;串口擴(kuò)展模塊2還可用于從第一至第四串口模塊接收串行數(shù)據(jù)，并將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，然后輸出至控制模塊I。其中，對(duì)于第一至第四串行數(shù)據(jù)通道中的每一個(gè)均包括以下接口:串行數(shù)據(jù)輸出端、串行數(shù)據(jù)輸入端、請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)端、接收發(fā)送請(qǐng)求端。
[0030]此外，第一至第四串口模塊的可編程控制腳與控制模塊I的控制端相連，用于接收所述控制模塊發(fā)送的串口控制信號(hào)。其中，所述可編程控制腳包括通信協(xié)議控制腳、全雙工控制腳、節(jié)能控制腳、限擺率控制腳。本實(shí)用新型通過控制模塊I對(duì)第一至第四串口模塊的可編程控制腳進(jìn)行編程控制，可以使第一至第四串口模塊配置不同的通信協(xié)議、通信波特率，以滿足相互獨(dú)立的多通道串口通信的需求。
[0031]在實(shí)施時(shí)，還可將控制模塊I的外部中斷信號(hào)輸入端與串口擴(kuò)展模塊2的中斷信號(hào)輸出端相連，用于接收串口擴(kuò)展模塊2發(fā)送的中斷請(qǐng)求，使控制模塊I以中斷模式工作;還可將控制模塊I的讀使能信號(hào)輸出端、寫使能信號(hào)輸出端與串口擴(kuò)展模塊2的讀使能端、寫使能端相連，用于控制所述串口擴(kuò)展模塊的讀寫操作。在實(shí)施時(shí)，還可將控制模塊I的復(fù)位信號(hào)輸出端與串口擴(kuò)展模塊2的復(fù)位信號(hào)輸入端相連，用于控制串口擴(kuò)展模塊2的復(fù)位。
[0032]在實(shí)施時(shí)，串口擴(kuò)展模塊2還外接有外部晶振電路。優(yōu)選的，串口擴(kuò)展模塊2的外部時(shí)鐘端與頻率為29.4912MHz的外部晶振電路相連，可用于提供軍用通信領(lǐng)域中所需的各種通訊波特率，如9.6kbps、19.2kbps、115.2kbps、614.4kbps，1.8432