串行通信控制器85C30及其應(yīng)用

　　摘要：85C30是美國(guó)AMD公司生產(chǎn)的高性能雙通道串并轉(zhuǎn)換通信控制器，它支持多種通信協(xié)議，可用于各種多串口通信應(yīng)用領(lǐng)域，文中介紹了85C30的特性、結(jié)構(gòu)和功能，給出了85C30在異步通信中的應(yīng)用方法。
　　關(guān)鍵詞：串行通信控制器85C30異步通信
　　
　�。备攀�
　　
　�。福担茫常笆牵粒停墓�司生產(chǎn)的雙通道、全雙工、支持多種通信協(xié)議的通信控制芯片，該芯片自身帶有串并、并串轉(zhuǎn)換功能，可廣泛應(yīng)用于微控制器組成的多串口串行通信應(yīng)用系統(tǒng)中。其內(nèi)部集成了波特率生成器、數(shù)字鎖相環(huán)和晶體振蕩器等可編程器件，因而可大大減少對(duì)外圍電路的需要，提高了系統(tǒng)的可靠性，更適用于高速通信應(yīng)用領(lǐng)域。
　　
　�。福担茫常暗闹饕�特性如下：
　　
　　●具有兩個(gè)可全雙工工作的通信通道；
　　
　　●可異步、同步串行通訊；
　　
　　●符合面向字符的同步協(xié)議，如ＩＢＭＢＩＳＹＮＣ（二進(jìn)制同步通信協(xié)議）；
　　
　　●符合面向比特的同步協(xié)議，如同步數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議ＨＤＬＣ和高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議ＳＤＬＣ；
　　
　　●最高數(shù)據(jù)傳輸率為４Ｍｂｉｔ／ｓ（同步模式）；
　　
　　●內(nèi)含波特率生成器、鎖相環(huán)和晶體振蕩器；
　　
　　●具有奇偶校驗(yàn)、字符插入或刪除、ＣＲＣ（循環(huán)冗余碼）生成和校驗(yàn)等多種自動(dòng)糾錯(cuò)功能。
　　
　　２內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳功能
　　
　�。玻�１內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　
　　圖１所示為８５Ｃ３０的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。８５Ｃ３０可用于各種微控制器系統(tǒng)中，并具有查詢、中斷和ＤＭＡ工作方式。
　　
　�。玻�２引腳功能
　　
　�。福担茫常熬哂校矗埃�ＰＤＩＰ和４４－ＰＬＣＣ兩種封裝形式?圖２為其４４－ＰＬＣＣ封裝的引腳排列圖。８５Ｃ３０的主要引腳功能如下：
　　
　　Ｄ０～Ｄ７：數(shù)據(jù)線引腳；
　　
　�。遥�、ＷＲ：讀、寫控制端?低電平有效；另外，若兩個(gè)引腳同時(shí)為低，可使芯片復(fù)位；
　　
　�。粒�Ｂ：通道Ａ／通道Ｂ選擇；
　　
　�。模�Ｃ：數(shù)據(jù)／命令選擇；
　　
　�。茫牛浩�選信號(hào)；
　　
　�。�５Ｖ，ＧＮＤ：電源接入端；
　　
　�。校茫蹋耍合到y(tǒng)時(shí)鐘輸入端；
　　
　�。桑危裕褐袛嗾�(qǐng)求；
　　
　�。桑危裕粒茫耍褐袛囗憫�(yīng)；
　　
　�。桑牛�，ＩＥＯ：分別為中斷使能輸入、輸出端口；
　　
　　ＲｘＤＡ，ＴｘＤＡ：分別為通道Ａ的串行輸入、輸出；
　　
　�。遥�ＤＢ，ＴｘＤＢ：分別為通道Ｂ的串行輸入、輸出；
　　
　�。裕遥�ＣＡ，ＲｔｘＣＡ：分別為通道Ａ的時(shí)鐘控制端；
　　
　　ＴＲｘＣＢ，ＲｔｘＣＢ：通道Ｂ的時(shí)鐘控制端；
　　
　�。樱伲危茫�、Ｗ／ＲＥＱＡ、ＤＲＴ／ＲＥＱＡ、ＲＴＳＡ、ＣＴＳＡ、ＤＣ-ＤＡ：通道Ａ的同步通訊控制端；
　　
　　ＳＹＮＣＢ、Ｗ／ＲＥＱＢ、ＤＲＴ／ＲＥＱＢ、ＲＴＳＢ、ＣＴＳＢ、ＤＣＤＢ：通道Ｂ的同步通訊控制端。
　　
　　３８５Ｃ３０中的寄存器
　　
　　在數(shù)據(jù)通信過(guò)程中，系統(tǒng)是否能準(zhǔn)確地按照規(guī)定的協(xié)議完成通信任務(wù)，主要取決于初始化及系統(tǒng)運(yùn)行期間程序?qū)Γ福担茫常暗淖x寫寄存器的合理運(yùn)用。使用時(shí)，對(duì)片上每個(gè)通道的設(shè)置都應(yīng)包括１６個(gè)寫寄存器和１１個(gè)讀寄存器。在這１６個(gè)寫寄存器中，有１０個(gè)寫寄存器用于通用控制，２個(gè)用于同步字符的生成控制，２個(gè)用于片上波特率設(shè)置。此外，還有兩個(gè)雙通道共享的寫寄存器，一個(gè)用于中斷向量控制，另一個(gè)用于芯片總中斷開關(guān)控制。在１１個(gè)讀寄存器中，有９個(gè)讀寄存器用于存儲(chǔ)通信狀態(tài)和數(shù)據(jù)。
　　
　�。磻�(yīng)用電路
　　
　　８５Ｃ３０的接口電路如圖３所示，利用該電路可實(shí)現(xiàn)雙通道的全雙工異步通信，波特率為１１５．２ｋｂｐｓ。電路中采用無(wú)響應(yīng)中斷模式，即在８５Ｃ３０有中斷申請(qǐng)且沒有進(jìn)行中斷服務(wù)時(shí)，將８５Ｃ３０的ＩＮＴ引腳拉低有效，以向ＭＣＵ申請(qǐng)中斷，而ＭＣＵ不用向８５Ｃ３０輸出ＩＮＴＡＣＫ中斷響應(yīng)信號(hào)，從而簡(jiǎn)化了電路。判定接收發(fā)送不同中斷源的中斷優(yōu)先級(jí)可由程序?qū)崿F(xiàn)。該電路主要由電平轉(zhuǎn)換電路、譯碼電路和ＭＣＵ電路組成。
　　
　　電平轉(zhuǎn)換電路的主要作用是提高板間通信的可靠性，由于板間通信采用的是４８５電平標(biāo)準(zhǔn)，因此，可利用ＭＡＸ４９０全雙工通信轉(zhuǎn)換芯片將ＴＴＬ電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為４８５電平標(biāo)準(zhǔn)的差分信號(hào)。而對(duì)于譯碼電路，由于８５Ｃ３０中有兩個(gè)通道，每個(gè)通道又有各自的命令口和數(shù)據(jù)口，而且每個(gè)口都需要有相應(yīng)的硬件地址。因此，該譯碼電路由ＭＣＵ的高８位地址線、低２位地址線及ＧＡＬ和地址鎖存器５７３組成。
　　
　�。停茫针娐分饕�由８０Ｃ１９６ＫＣ組成，與ＭＣＵ的連線有數(shù)據(jù)線Ｄ０～Ｄ７、ＲＤ、ＷＲ控制線和ＩＮＴ線，其中ＩＮＴ連至ＭＣＵ的外部中斷ＥＸＩＮＴ引腳，這樣，一旦８５Ｃ３０有中斷申請(qǐng)，ＭＣＵ可將其作為一個(gè)外部中斷申請(qǐng)來(lái)自動(dòng)生成相應(yīng)的中斷向量，從而執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序入口地址為０Ｘ２０３Ｅ。另外，ＰＣＬＫ外接１１．０５９２６Ｍ的晶振可用于為系統(tǒng)提供時(shí)鐘。
　　
　　圖4接收、發(fā)送中斷服務(wù)程序
　　
　�。祽�(yīng)用程序
　　
　�。担�１初始化
　　
　　圖４給出了８５Ｃ３０一個(gè)通道的初始化流程圖，由于芯片的兩個(gè)通道所采用的通信協(xié)議完全相同，因此初始化過(guò)程也相同。每個(gè)通道的初始化可分為三個(gè)步驟：第一是進(jìn)行各協(xié)議設(shè)置（如異步、校驗(yàn)、波特率、字符長(zhǎng)度等）；第二是對(duì)各種功能的使能（包括波特率生成器，接收中斷，發(fā)送中斷）；第三為開中斷。
　　
　�。担�２接收發(fā)送中斷服務(wù)程序
　　
　�。停茫赵谑盏剑福担茫常暗模桑危杂行�信號(hào)后將進(jìn)入外部中斷服務(wù)程序。圖４給出了該中斷服務(wù)的流程圖。用該程序的一定順序查詢芯片的ＲＲ２即可實(shí)現(xiàn)芯片間和芯片內(nèi)的中斷優(yōu)先處理任務(wù)，對(duì)８５Ｃ３０各中斷事件的優(yōu)先級(jí)設(shè)定如表１所列。
　　
　　表185C30各中斷事件的優(yōu)先級(jí)
　　
　　通道A接收中斷
　　通道A發(fā)送中斷RR2=6
　　RR2=4HIGH
　　↓
　　LOW通道B接收中斷
　　通道B發(fā)送中斷RR2=2
　　RR2=0
　�。福担茫常爸械淖x寄存器ＲＲ２能實(shí)時(shí)反映出芯片內(nèi)申請(qǐng)中斷的各個(gè)中斷源優(yōu)先級(jí)最高的中斷源，當(dāng)芯片沒有中斷申請(qǐng)時(shí)，ＲＲ２的默認(rèn)值為３。程序執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)將首先判斷Ｕ４是否有中斷申請(qǐng)，若有，則處理相應(yīng)任務(wù)。另外，在ＭＣＵ處理了一個(gè)８５Ｃ３０的中斷源后，再次讀取ＲＲ２，則可再次得知當(dāng)前申請(qǐng)中斷的優(yōu)先級(jí)最高的中斷源。這樣，就可以通過(guò)一次硬件中斷申請(qǐng)來(lái)完成多個(gè)中斷源的任務(wù)，從而大大節(jié)省了頻繁進(jìn)出中斷的現(xiàn)象，從而節(jié)約了中斷處理時(shí)間，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。
　　
　�。督Y(jié)束語(yǔ)
　　
　�。福担茫常熬哂袃蓚�(gè)通道，可支持多種通信協(xié)議，并可方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)串口，提高系統(tǒng)通信的靈活性和可靠性。當(dāng)系統(tǒng)中各子通道通信速度不一樣時(shí)，僅需修改各自通道中的波特率寄存器的設(shè)置即可。實(shí)驗(yàn)證明：在異步模式下，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)雙通道１１５．２ｋｂｐｓ的通信速度，且其錯(cuò)誤率為０％。
　　
　　
　　
　　
　　
　　

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