移動嵌入ARM7串口9位方式編程技術(shù)

1 主從式多機(jī)通信

　　所謂主從式多機(jī)系統(tǒng)，即在數(shù)個(gè)arm(或單片機(jī))中，有一個(gè)是主機(jī)，其余的為從機(jī)。從機(jī)要服從主機(jī)的調(diào)度、支配，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　主機(jī)信息可以發(fā)到各個(gè)從機(jī)，從機(jī)發(fā)送的信息只能被主機(jī)接收，從機(jī)之間不進(jìn)行通信。

　　51單片機(jī)串口不同尋常的特征是包括第9位方式(在串口模式2和模式3下)。它允許把在串行口通信增加的第9位用于標(biāo)志特殊字節(jié)的接收。一般約定第9位為高時(shí)表示該字節(jié)為地址字節(jié)，第9位為低時(shí)為數(shù)據(jù)字節(jié)。第9位方式允許接收單片機(jī)信息，僅當(dāng)字節(jié)具有一個(gè)第9位時(shí)才能被中斷。用這種方式，主機(jī)首先廣播1字節(jié)，并讓其第9位為高，同時(shí)收到該字節(jié)的各個(gè)從機(jī)，只有地址相符的打開，以接收后面的數(shù)據(jù)字節(jié)。所接續(xù)的數(shù)據(jù)字節(jié)(第9位為低)不能引起其他從機(jī)中斷，因?yàn)槲此退鼈兊牡刂贰?/p>

　　51單片機(jī)用9位方式多機(jī)通信時(shí)，串口模式必須在方式2或方式3。

　　其實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信的原理和工作過程如下：作主機(jī)的8051的SM2應(yīng)設(shè)定為O，作從機(jī)的sM2設(shè)定為1。主機(jī)發(fā)送并被從機(jī)接收的信息有兩類：一類是地址，用于指示需要和主機(jī)通信的從機(jī)地址，由串行數(shù)據(jù)第9位為“1”來標(biāo)志;另一類是數(shù)據(jù)，由串行數(shù)據(jù)第9位為“0”來標(biāo)志。由于所有從機(jī)的SM2=1，故每個(gè)從機(jī)總能在R1=O收到主機(jī)發(fā)來的地址(因?yàn)榇袛?shù)據(jù)的第9位為“l”)，并進(jìn)入各自的中斷服務(wù)程序。在中斷服務(wù)程序中，每臺從機(jī)把接收到的從機(jī)地址和它的本機(jī)地址(系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所分配)進(jìn)行比較。所有比較不相等的從機(jī)均從各自的中斷服務(wù)程序中退出(SM2仍為1)，只有比較成功的從機(jī)才足被主機(jī)尋址通信的從機(jī)。被尋址的從機(jī)在程序中使SM2=0，以便接收隨之而來的數(shù)據(jù)或命令(RB8=0)。上述過程進(jìn)一步歸結(jié)如下：

　?、僦鳈C(jī)的SM2為O，所有從機(jī)的SM2=1，以便接收主機(jī)發(fā)來的地址。

　?、谥鳈C(jī)給從機(jī)發(fā)送地址時(shí)，第9數(shù)據(jù)位應(yīng)設(shè)置l，以指示從機(jī)接收這個(gè)地址。

　?、鬯袕臋C(jī)在SM2=1、RB8=1和RI=O時(shí)，接收主機(jī)發(fā)來的從機(jī)地址，進(jìn)入相應(yīng)中斷服務(wù)程序，并與本機(jī)地址相比較，以便確認(rèn)是否為被尋址從機(jī)。

　?、鼙粚ぶ窂臋C(jī)通過指令清除SM2，以便正常接收數(shù)據(jù)，并向主機(jī)發(fā)回接收到的從機(jī)地址，供主機(jī)核對。未被尋址的從機(jī)保持SM2=1，并退出各自中斷服務(wù)程序。

　?、萃瓿芍鳈C(jī)和被尋址之間的數(shù)據(jù)通信，被尋址從機(jī)在通信完成后重新使SM2=l，并退出中斷服務(wù)程序，等待下次通信。

　　從以上8051實(shí)現(xiàn)9位方式多機(jī)通信的過程可見，關(guān)鍵問題在于：

　?、侔l(fā)送端(主機(jī))如何發(fā)送第9位，并且可編程設(shè)置1或O;

　?、诮邮斩?從機(jī))如何接收到這第9位，并判斷出是l還是0。

　　以上問題，8051串口可通過控制寄存器SCON中的TB8、RB8和SM2位的設(shè)置和讀取輕松解決，但在ARM中并沒有與805l類似功能的寄存器。那么ARM7多機(jī)系統(tǒng)怎樣實(shí)現(xiàn)如上9位方式多機(jī)通信呢?下面通過分析arm串口(以UART0為例)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相關(guān)寄存器，給出一個(gè)有效的解決方案。