串口通信星型连接的CPLD实现.pdfVIP

维普资讯 技 术 纵 横 ●口通信量型连接的CPLD实现 ■ 中科 院近代物理研究所 梁 义 海 乔 卫 民 王 彦 瑜 敬 岚 介绍采用 A1tera公司的可编程 器件实现 串口通信 的星型连接 ，扼要地介绍 四路 UART 串口通信 网络 … 的星型连接 的硬件和软件 的实现 。在 实现 多点 串 口通信时，星型连接 比总线型连接具有 更多的优点。 关键词 CPLD VHDL RS485总线 UART 星型连接 引 言 星型连接模块 。控制器0～控制器 3是四个含有UART串 口的控制器 。其信号 电平各异 ，除了RS485信 号，还可 UART(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter， 以是RS232信号和红外 、FR、TTL信号等 。在本设计的 通用异步收发器)通信是串 口通信 的一种重要通信方式 。 模块 中，要实现 3个 RS485信号和 1个 RS232信号之间的 在很多情况 下 ，需要 多点通信 。实现 多点通信 ，一般会 通信 。 采用 RS485总线结构 。RS485总线简单 、可靠 ，已经被 广泛应用 ：但 由于它固有 的缺点 ，往往不能满足一些情 况 的通信要 求 。RS485总线具有 以下缺点 ： ◇是主从机制 ，通信 由主机裁定和支配 ； ◇从机 之间不 能通信 ，只能是主机 与各 从机 通信 ； ◇总线上必须是RS485信号 ，不能与RS232、IR、FR信 号 之间兼 容 ； 图 1 四路UART串口的通信 网络星型连接图 ◇一次只能一个从机 占用总线 ，效 率很低 ； ◇由于是总线结构 ，驱动能力受限 ，从机 不能超过 32 1 系统结构 个控制器 ； 这个模块的核心是Altera公司功能 比较强大的CPLD ◇实现双 工通信时 ，必须有 门控信 号 。 芯片EPM7l28s。图2是整个模块的系统结构图。 为此 ，我们提出了UART串口通信的星型连接 。它 继承了RS485总线的优点 ，克服了其缺点，其优点如下 ： 时钟发生单元 RS232~1：3l ◇无主 从之分 ，任 一个控制器都可 以随时提 出通信请 lRS48S~1：31 EPM7l28S Rsass~D3l 求 ； ◇控制器的UART信号的传输形式 多元化 ，不仅仅局 IRS48S~1：32 ．1_—叫JTAG~． D 限于RS485信号，而且可 以是RS232信号，IR、FR、 图2 串口星型连接模块系统结构图 TTL信 号 ，只要 外部接入相应的 电平转换即可 ； ◇ 同一时 间内可 以是多个控制器之间相互通信 ，总线 CPLD 的时钟 由AT89C5l单片机的端 口提供 ，时钟 利用 率很 高 ； 的频率软件可编程 ，可 以在 l200bps--~l15．2kbps之间变 ◇由于是点对 点的连接 ，不存在驱动 能力的限制 ，理