[发明专利]具有多个UART接口的设备以及利用该设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及具有多个UART（通用异步接收/发送装置）接口的设备以及利用该设备发送数据以及接收数据的方法。

背景技术

在通信设备、工业控制等许多设备中，经常会用UART接口等串行通信接口作为控制，或者数据传输接口。在很多时候，需要多个UART接口同时或者分别进行通信，而多个UART接口的波特率（baud rate）不一样。如果每个UART接口都有分配一个地址、2个FIFO缓存器、波特率发生器，那么假设有5,6个UART接口甚至更多，就需要很多个FIFO缓存器和波特率发生器，使得片上系统SOC（片上系统）的面积增大，增加功耗，浪费资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是当配置多个UART接口时如何保证各个UART接口传输的相互独立，提高传输效率、节约资源。

为了实现上述目的，本发明公开了一种具有多个UART接口的设备，所述多个UART接口具有多个波特率，该设备包括：

总线接口，用于当需要所述UART接口执行发送操作时从总线接收与所述UART接口对应的地址信息和数据；

与所述总线接口耦合的数据ID逻辑，用于将所述地址信息转换为对应UART接口的ID信息；

与所述数据ID逻辑耦合的发送缓存器，用于缓存所述ID信息和所接收的数据；

与所述发送缓存器耦合的数据选择器，用于从所述发送缓存器读取所接收的数据并且将所接收的数据发送到与所述ID信息对应的UART接口；

波特率时钟电路，根据所述多个UART接口的波特率产生所述多个UART接口所需要的时钟信号；

所述数据选择器进一步用于当所述UART接口执行接收操作后从UART接口接收数据，并保存对应的ID信息；

所述设备还包括与数据ID逻辑耦合并且与所述发送缓存器并行设置的接收缓存器，用于缓存来自数据选择器的所述ID信息和从UART接口所接收的数据；

所述数据ID逻辑进一步用于将接收缓存器中的所述ID信息转换为地址信息；

所述总线接口进一步用于将接收缓存器中的从UART接口接收的数据和所述转换后的地址信息通过总线输出。

在一个优选实施例中，所述波特率时钟电路包括波特率时钟选择逻辑和波特率发生器。

在一个优选实施例中，所述波特率发生器包括波特率计数器，其计数器的最大值为各个UART接口波特率系数乘以16后的最小公倍数。

在一个优选实施例中，如果波特率计数器的值为对应UART接口的波特率系数的倍数时，则波特率时钟选择逻辑产生对应的接收时钟。

在一个优选实施例中，当所述UART接口需要执行发送操作时，如果波特率计数器的值为对应UART接口的波特率系数乘以16的倍数时，则波特率时钟选择逻辑产生对应的发送时钟。

优选地，所述UART接口包括数据收发逻辑。

优选地，所述发送缓存器和所述接收缓存器都是同步FIFO（先入先出）缓存器。

本发明还公开一种利用本发明的设备发送数据的方法，包括如下步骤：

1）总线接口从总线接收与所述UART接口对应的地址信息和数据；

2）数据ID逻辑将所述地址信息转换为ID信息；

3）发送缓存器缓存所述ID信息和所接收的数据；

4）数据选择器从所述发送缓存器读取所接收的数据并且将所接收的数据发送到与所述ID信息对应的UART接口；

5）波特率时钟电路根据所述多个UART接口的波特率产生所述多个UART接口所需要的时钟信号；

6）对应的UART接口根据所述时钟信号，发送数据。

在一个优选实施例中，所述步骤5）波特率时钟电路根据所述多个UART接口的波特率产生所述多个UART接口所需要的时钟信号还包括以下步骤：

如果波特率计数器的值为对应UART接口的波特率系数乘以16的倍数，则波特率时钟选择逻辑产生对应的发送时钟。

本发明还公开一种利用本发明的设备接收数据的方法，包括如下步骤：

1）波特率时钟电路根据所述多个UART接口的波特率产生所述多个UART接口所需要的时钟信号；

2）UART接口根据所述时钟信号，接收数据；

3）数据选择器从所述UART接口接收所述数据和保存对应的ID信息；

4）接收缓存器缓存所接收的数据和ID信息；

5）数据ID逻辑将所述ID信息转换为地址信息；

6）将所接收的数据和地址信息传输给总线接口。