三防加固平板串行通信方式虽然可以使设备之间的连线大为减少,但也随之带来了串/并、并/串转换和位计数等相关问题,这使串行通信硬件部分的构成要复杂一些。三防加固平板实现串行通信的方法是采用硬件接口方式,同时辅之以必要的软件驱动程序。
在串行通信接口中,三防加固平板为了确保不同设备之间能够顺利地进行串行通信,还要求对它们之间连接的若干信号线的机械、电气、功能特性进行统一的规定,使通信双方共同遵守统一的接口标准。
1 三防加固平板通用异步收发器
三防加固平板通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter,UART)是一种可以实现全双工的、单极性的串行通信接口。在嵌入式处理器内部通常具有多个UART接口,其功能是将内部的并行信号转换成为串行输出信号。UART接口输出的信号为标准TTL电平信号,经过专用转换电路可以方便地实现RS-232、RS-485等其他标准串行接口通信方式。
在三防加固平板的嵌入式处理器中,UART模块的基本功能包括:
● 实现串行数据的格式化,在异步方式下,UART自动生成起始位、停止位的帧数据格式;在面向字符的同步通信方式下,接口要在待发送的数据块之前加上同步字符;
● 进行串行数据和并行数据之间的相互转换;
● 控制数据传送速率,即对波特率或通信速率进行选择和控制;
● 进行错误检测,在发送时自动生成奇偶校验或其他校验码;三防加固平板在接收时检查字符的奇偶校验或其他校验码,确定是否发生传送错误。
按照UART模块的基本功能,UART的数据帧格式通常都包括起始位、数据位、停止位、可选的校验位,数据位长度通常包括7位、8位或9位等。
例如,51系列单片机内部通常有一个UART接口,主要由两个独立的串行数据缓冲寄存器SBUF(一个为发送缓冲寄存器、另一个为接收缓冲寄存器)、发送控制器、接收控制器、移位寄存器,以及若干控制门电路组成,其内部结构示意图如图6-3所示。
图1 系列51系列单片机UART的内部结构示意图
三防加固平板51系列单片机可以通过特殊功能寄存器对接收或发送缓冲寄存器进行访问,两个寄存器共用一个地址99H,由指令来决定访问哪一个寄存器。工作在接收方式时,控制器首先将接收端接收到的串行数据送入移位寄存器,变成并行数据后传送给接收缓冲寄存器,在控制信号作用下,并行数据通过数据总线送给内部累加器。三防加固平板发送时,由发送缓冲寄存器接收累加器送来的并行数据,送至发送移位寄存器,被传