AT90S2343低功耗單片機的串行接口智能轉(zhuǎn)換器

通訊接口接收、發(fā)送數(shù)據(jù)的智能控制過程如下：每當監(jiān)測到主機發(fā)送數(shù)據(jù)的起始位時，單片機輸出收、發(fā)使能信號(RE=1、DE=1)，控制收、發(fā)電路禁止接收、允許發(fā)送數(shù)據(jù)，主機數(shù)據(jù)發(fā)送到RS485通訊總線上，同時定時器開始計時。當計時時間等于發(fā)送一幀數(shù)據(jù)的時間時，單片機輸出收、發(fā)使能信號(RE=0、DE=0)，控制收、發(fā)電路允許接收、禁止發(fā)送數(shù)據(jù)。此時，主機可以接收RS485通訊總線上的從機數(shù)據(jù)。當單片機又監(jiān)測到主機發(fā)送數(shù)據(jù)的起始位時，重復(fù)上述的發(fā)送過程。

在通訊過程中，波特率測量和收、發(fā)數(shù)據(jù)智能控制必須同步進行，否則就會造成通訊數(shù)據(jù)的丟失。

為適應(yīng)高速通訊的要求，電路中采用美國Atmel 公司的AT90SL2343單片機。它是目前最新的單片機系列之一，其突出特點是執(zhí)行速度高，片內(nèi)硬件資源豐富。使用CPU內(nèi)部的電源監(jiān)測和可編程看門狗定時器，使電路具有較強的抗干擾能力。

單片機I/O端口的分配和功能：PB3輸入，監(jiān)測主機PC-TXD信號;PB0輸出，接收使能信號；PB4輸出，發(fā)使能信號;PB2輸入，由K1設(shè)置雙工或半雙工通訊方式。3 軟件設(shè)計

3.1 程序流程框圖

串行口智能擴展卡的程序流程圖如圖4所示。

3.2 半雙工通訊方式的軟件設(shè)計

在RS485半雙工通訊方式下，首先允許接收、禁止發(fā)送數(shù)據(jù)。在檢測到PC-TXD信號的數(shù)據(jù)起始位之后，通訊接口禁止接收、允許發(fā)送數(shù)據(jù)，并開始計時。通過檢測數(shù)據(jù)信號的每個脈沖寬度，確定其波特率和數(shù)據(jù)的發(fā)送位數(shù)，進而計算出每幀數(shù)據(jù)允許發(fā)送的時間。當計時時間大于或等于該時間時，該通訊接口禁止發(fā)送并允許接收數(shù)據(jù)。在接收狀態(tài)下，CPU重復(fù)檢測發(fā)送數(shù)據(jù)的起始位。當檢測到發(fā)送數(shù)據(jù)的起始位時，重復(fù)上述的數(shù)據(jù)發(fā)送的控制過程。

3.3 雙工通訊方式軟件設(shè)計

在RS422雙工通訊方式下，接收和發(fā)送使能信號始終有效，同時允許接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語

電路結(jié)構(gòu)簡單、無須外部供電，將它制作成串行口轉(zhuǎn)換器直接插接在串行口插口上即可。它具有通用性強、性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的特點。該電路使用了電源監(jiān)測和可編程的看門狗監(jiān)測定時器，使轉(zhuǎn)換器具有較強的抗干擾能力。該轉(zhuǎn)換器可廣泛應(yīng)用于主從式多機通訊系統(tǒng)。