[发明专利]高速智能串口芯片

说明书

技术领域

本发明属于数据传输技术领域，具体涉及一款高速智能串口芯片。

背景技术

串行通讯在现代通讯中串口芯片广泛应用于现代计算机系统，具有传输距离长、传输线少、协议简单等特点。串口芯片分为3种基本传输方式：全双工、半双工、单工。全双工传输方式可以实现信号的双向同时传递，不需要进行信号传输方向的切换，适用于交互式应用。半双工只使用1根传输线，通讯双方不能同时收发数据，半双工串口通过收发开关连接到通信线上，收发开关实际上是由软件控制的电子开关。单工传输方式目前已经很少采用。

为防止串行通讯中出现传输错误，串口芯片通常会采用各种数据校验方式进行数据的检错与纠错，例如奇偶校验方式，通过对所传输数据的奇偶性进行检验可以判断数据传输是否发生错误。

串口芯片工作的速度通常用波特率表示，是指单位时间内传送二进制数据的位数，单位为位/秒(bit/s)，最常用的标准波特率有110、300、600、1200、2400、4800、9600、19200。

串口芯片通常采用16倍频率进行数据的发送/接收。通过采用16倍频的措施有利于串口芯片实现收发同步，而且有利于抗干扰和提高异步串行通讯的可靠性。根据串口的波特率和串口芯片发送/接收1位数据所需要的时钟脉冲个数(波特因子)，可以确定串口芯片所需要的发送/接收时钟频率：

发送/接收时钟频率＝波特率×波特因子

串口芯片根据对数据流、定时及同步的方法不同，串行通讯可以分为异步串行通讯方式和同步串行通讯方式两种。异步串行通讯方式以字符为信息单位传送，每个字符作为一个独立的信息单位，可以随机出现在数据流中。一旦异步串行通讯开始，收发双方则以预先约定的传输速率，在时钟的作用下，传输这个字符的每一位。同步串行通讯方式以数据块为信息单位，每帧信息包括成百上千个字符，一旦传送，要求每帧信息内部的每一位都要同步，也就是同步通讯不仅字符内部的传送是同步的，字符之间的传送也要求是同步的。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速异步智能串行芯片，满足计算机系统中CPU之间的串行通讯、CPU与外设之间的串行通讯、外设与外设之间的串行通讯等领域。

本发明是这样实现的：一种高速智能串口芯片，包括：发送模块、发送存储器、接收模块、接收存储器，波特率发生器；其中，

发送存储器包括：一个8位256K字节双口SRAM存储器；接收存储器用于存储串口接收模块接收的数据；当接收存储器接收一帧数据时，2个接收存储器采用轮流交替的方式进行数据存储。

如上所述的一种高速智能串口芯片，其中，

上述波特率发生器产生16倍频的采样信号，用于发送/接收模块进行数据的发送和接收；其中采样接收信号的频率是此接收信号被发送时频率的16倍。

如上所述的一种高速智能串口芯片，其中，所述的高速智能串口芯片还包括：接收数据监控存储器，上述的接收模块将接收到的数据同时存入接收存储器和接收数据监控存储器；接收数据监控存储器的数据能够被单独读取。

如上所述的一种高速智能串口芯片，其中，高速智能串口芯片中的接收模块在接收串行通讯线由高变低之后开始对起始位、帧头等进行判断；当接收到正确的起始位和帧头之后，接收模块启动串行数据接收，将帧头和校验和去掉，并判断校验和是否与传来的校验和一致，如果一致将数据存入接收接收存储器和接收数据监控存储器，如果不一致将发出重发信号，重新接收数据。

如上所述的一种高速智能串口芯片，其中，

其中高速智能串口芯片传输的数据帧格式如下：

数据长度N：从数据1～数据N的字节数，每字节8位，最大数据长度为255；

校验和：从数据1到数据N的累加和，为字节；

帧头1和帧头2能够设定。

如上所述的一种高速智能串口芯片，其中，

默认设定：帧头1为55H；帧头2为AAH。

本发明的优点是：

该串口芯片具有全双工、智能协议处理、帧头设置、信号发送重置等功能，可以广泛应用于各种计算机系统、通讯系统中。

与传统串行通信芯片相比较，本发明具有自动添加帧头协议、自动解数据包、自动校验数据的特点，无需通过CPU编程实现。同时本发明中的帧头可配置、提高CPU读取信号速率提高CPU的效率、具有数据存储功能、存储数据监控功能的优势。