AT90S2343低功耗單片機(jī)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(dāng)監(jiān)測到主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的起始位時(shí)，單片機(jī)輸出收、發(fā)使能信號(hào)(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(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送到RS485通訊總線上，同時(shí)定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間等于發(fā)送一幀數(shù)據(jù)的時(shí)間時(shí)，單片機(jī)輸出收、發(fā)使能信號(hào)(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(shí)，主機(jī)可以接收RS485通訊總線上的從機(jī)數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī)又監(jiān)測到主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的起始位時(shí)，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(jìn)行，否則就會(huì)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(jī)。它是目前最新的單片機(jī)系列之一，其突出特點(diǎn)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(shí)器，使電路具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

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

3.1 程序流程框圖

串行口智能擴(kuò)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(jì)

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(hào)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(jì)時(shí)。通過檢測數(shù)據(jù)信號(hào)的每個(gè)脈沖寬度，確定其波特率和數(shù)據(jù)的發(fā)送位數(shù)，進(jìn)而計(jì)算出每幀數(shù)據(jù)允許發(fā)送的時(shí)間。當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間大于或等于該時(shí)間時(shí)，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(dāng)檢測到發(fā)送數(shù)據(jù)的起始位時(shí)，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(jì)

在RS422雙工通訊方式下，接收和發(fā)送使能信號(hào)始終有效，同時(shí)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(qiáng)、性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的特點(diǎn)。該電路使用了電源監(jiān)測和可編程的看門狗監(jiān)測定時(shí)器，使轉(zhuǎn)換器具有較強(qiáng)的抗干擾能力。該轉(zhuǎn)換器可廣泛應(yīng)用于主從式多機(jī)通訊系統(tǒng)。