[發明專利]高速智能串口芯片

無效

• 申請號: 201110266882.2
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102999458A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 朱天成;王剛;朵慧智
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于數據傳輸技術領域，具體涉及一款高速智能串口芯片。

背景技術

串行通訊在現代通訊中串口芯片廣泛應用于現代計算機系統，具有傳輸距離長、傳輸線少、協議簡單等特點。串口芯片分為3種基本傳輸方式：全雙工、半雙工、單工。全雙工傳輸方式可以實現信號的雙向同時傳遞，不需要進行信號傳輸方向的切換，適用于交互式應用。半雙工只使用1根傳輸線，通訊雙方不能同時收發數據，半雙工串口通過收發開關連接到通信線上，收發開關實際上是由軟件控制的電子開關。單工傳輸方式目前已經很少采用。

為防止串行通訊中出現傳輸錯誤，串口芯片通常會采用各種數據校驗方式進行數據的檢錯與糾錯，例如奇偶校驗方式，通過對所傳輸數據的奇偶性進行檢驗可以判斷數據傳輸是否發生錯誤。

串口芯片工作的速度通常用波特率表示，是指單位時間內傳送二進制數據的位數，單位為位/秒(bit/s)，最常用的標準波特率有110、300、600、1200、2400、4800、9600、19200。

串口芯片通常采用16倍頻率進行數據的發送/接收。通過采用16倍頻的措施有利于串口芯片實現收發同步，而且有利于抗干擾和提高異步串行通訊的可靠性。根據串口的波特率和串口芯片發送/接收1位數據所需要的時鐘脈沖個數(波特因子)，可以確定串口芯片所需要的發送/接收時鐘頻率：

發送/接收時鐘頻率＝波特率×波特因子

串口芯片根據對數據流、定時及同步的方法不同，串行通訊可以分為異步串行通訊方式和同步串行通訊方式兩種。異步串行通訊方式以字符為信息單位傳送，每個字符作為一個獨立的信息單位，可以隨機出現在數據流中。一旦異步串行通訊開始，收發雙方則以預先約定的傳輸速率，在時鐘的作用下，傳輸這個字符的每一位。同步串行通訊方式以數據塊為信息單位，每幀信息包括成百上千個字符，一旦傳送，要求每幀信息內部的每一位都要同步，也就是同步通訊不僅字符內部的傳送是同步的，字符之間的傳送也要求是同步的。

發明內容

本發明的目的是提供一種高速異步智能串行芯片，滿足計算機系統中CPU之間的串行通訊、CPU與外設之間的串行通訊、外設與外設之間的串行通訊等領域。

本發明是這樣實現的：一種高速智能串口芯片，包括：發送模塊、發送存儲器、接收模塊、接收存儲器，波特率發生器；其中，

發送存儲器包括：一個8位256K字節雙口SRAM存儲器；接收存儲器用于存儲串口接收模塊接收的數據；當接收存儲器接收一幀數據時，2個接收存儲器采用輪流交替的方式進行數據存儲。

如上所述的一種高速智能串口芯片，其中，

上述波特率發生器產生16倍頻的采樣信號，用于發送/接收模塊進行數據的發送和接收；其中采樣接收信號的頻率是此接收信號被發送時頻率的16倍。

如上所述的一種高速智能串口芯片，其中，所述的高速智能串口芯片還包括：接收數據監控存儲器，上述的接收模塊將接收到的數據同時存入接收存儲器和接收數據監控存儲器；接收數據監控存儲器的數據能夠被單獨讀取。

如上所述的一種高速智能串口芯片，其中，高速智能串口芯片中的接收模塊在接收串行通訊線由高變低之后開始對起始位、幀頭等進行判斷；當接收到正確的起始位和幀頭之后，接收模塊啟動串行數據接收，將幀頭和校驗和去掉，并判斷校驗和是否與傳來的校驗和一致，如果一致將數據存入接收接收存儲器和接收數據監控存儲器，如果不一致將發出重發信號，重新接收數據。

如上所述的一種高速智能串口芯片，其中，

其中高速智能串口芯片傳輸的數據幀格式如下：

數據長度N：從數據1～數據N的字節數，每字節8位，最大數據長度為255；

校驗和：從數據1到數據N的累加和，為字節；

幀頭1和幀頭2能夠設定。

如上所述的一種高速智能串口芯片，其中，

默認設定：幀頭1為55H；幀頭2為AAH。

本發明的優點是：

該串口芯片具有全雙工、智能協議處理、幀頭設置、信號發送重置等功能，可以廣泛應用于各種計算機系統、通訊系統中。

與傳統串行通信芯片相比較，本發明具有自動添加幀頭協議、自動解數據包、自動校驗數據的特點，無需通過CPU編程實現。同時本發明中的幀頭可配置、提高CPU讀取信號速率提高CPU的效率、具有數據存儲功能、存儲數據監控功能的優勢。