[發明專利]基于UARTIP核的SCI通訊方法

在審

• 申請號: 201710088385.5
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106933772A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 孫倩;孫舟;劉文亮;谷鳴;王紅玲
• 申請（專利權）人: 西安航空制動科技有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G06F9/44;G06F15/78
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 杜永保

1.基于UART IP核的SCI通訊方法，其特征在于：

UART IP核包含一個可編程的波特率發生器：它是給發送器和接收器提供發送數據和接收數據的比特時鐘；包括提供標準波特率和各種非標準波特率的比特時鐘：標準波特率作為通信雙方進行異步串行通信；而非標準波特率作高速同步通信；它可以對系統時鐘進行2n分頻(n最大為16)，輸出的頻率Baudrate_clk＝系統時鐘/(波特率×16×除數)；這樣通過設置除數的值；就可以得到期望的內部波特率；

發送FIFO和接收FIFO在UART中的作用是實現對收發數據的緩沖，減少串口和CPU的交互時間，提高CPU和UART的傳輸效率；由于數據總線的讀寫時鐘與UART的工作時鐘不一樣，所以所設計的UART采用的是異步FlF0的方式；異步FIFO包括4個模塊：寫時鐘域模塊、讀時鐘域模塊、異步比較模塊以及雙端口RAM模塊；其中讀/寫時鐘域模塊中包含了讀/寫指針和空/滿標志產生邏輯；異步比較模塊是用來產生空/滿判斷信號；當讀寫指針在同一時刻指向同一個內存位置時，FIFO處于空或滿的狀態；判斷此時狀態是空還是滿，就要通過對讀寫指針進行判斷；

中斷處理模塊：發送數據時，防止數據丟失，以及和CPU交聯數據過多，將多個SCI的中斷信號相與，減少了中斷信號和控制芯片間的信號交聯，當控制器接收到中斷信號后，去查對應FIFO中的滿標志位，再去FIFO取數；從而防止數據丟失；

發送模塊的邏輯是從發送FIF0中讀取數據，將讀到的并行數據轉換成串行數據，并送往外設；接受采用狀態機來設計，一共有5個狀態機，分別為：CHECK等待、CHECK開始、接收開始、數據讀取、中斷CHECK。

2.如權利要求1所述的SCI通訊方法，其特征在于：，

CHECK等待：復位的時候狀態機進入的狀態；UART在沒有數據的時候，其數據線一直保持高位；當檢測到數據線出現下降沿的時候，即CHECK開始狀態；

CHECK開始：在CHECK等待狀態時檢測到數據線出現下降沿時進入CHECK開始狀態，通過CHECK開始狀態確定這個下降沿是否由于毛刺引起；在該狀態中對第一位數據進行采樣并且判斷，如果得到的數據是起始位0的話，狀態機會跳轉到接收開始狀態；如果發現是誤判，即判斷出現毛刺，狀態機會重新進入CHECK等待狀態；

發送開始：完成起始位的發送后，就要發送由CPU傳過來的有效數據；首先把數據存入一個移位寄存器中，利用移位寄存器實現并行輸入到串行輸出的轉換；當計數器顯示數據傳輸完畢后，狀態機跳入數據讀取狀態；

數據讀取：根據已傳輸的有效數據，獲得數據并且在本狀態傳輸出去；

中斷CHECK：對停止位進行采樣，并且判斷停止位是否為1；若停止位不正確，那么數據也不傳入CPU。

3.如權利要求1所述的SCI通訊方法，其特征在于：，

接收邏輯在檢測到起始位后開始接收數據，并將接收到的串行數據轉換成并行數據，然后將數據寫入接收FIFO；發送器模塊相對來說和接收器差不多，而且相對簡單一些；一共有5個狀態機，分別為：等待、開始、接收開始、數據讀取、中斷CHECK；

等待：在沒有得到CPU的發送信號的時候發送器一直處于等待狀態，此刻一直保持發送器的數據為高，當得到CPU發出的數據來臨信號，跳轉入CHECK開始狀態；

開始：進入該狀態，發送器會首先發送一個0，作為起始位；起始位傳送完畢后進入下一個狀態；

接收開始：當狀態機跳轉到接收時的時候，每采樣得到一位數據，就把接收到數據放到事先準備好的移位寄存器中；當計數器提示數據已接收完，狀態機會跳轉入數據讀取狀態；

數據讀取：根據已傳輸的有效數據，獲得參數并且在本狀態傳輸出去；

中斷CHECK：輸出停止位1標示這一幀數據傳輸結束。