異步串行通訊口(UART)是在工業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用最為廣泛的通訊接口之一,其接口形式包括RS232C、RS485、RS422。作為以網(wǎng)絡(luò)通訊為特色的嵌入式主板,常常會(huì)面臨支持多串口的應(yīng)用。EM9170板上均自帶4個(gè)串口,為了滿(mǎn)足客戶(hù)方便客戶(hù)能高效、低成本的實(shí)現(xiàn)多串口的擴(kuò)展,利用精簡(jiǎn)ISA總線(xiàn)接口的4串口擴(kuò)展單元ETA503,可作為客戶(hù)實(shí)際擴(kuò)展的參考,從而組成EM9170嵌入式主板的8串口應(yīng)用方案。
系統(tǒng)構(gòu)成
圖1 由EM9170嵌入式主板與ETA503構(gòu)成的8串口系統(tǒng)
ETA503是一款基于英創(chuàng)工控主板的四串口擴(kuò)展模塊,通過(guò)一片16C554和一片邏輯控制器擴(kuò)展出四個(gè)串口供用戶(hù)使用。ETA503的硬件設(shè)計(jì)使得用戶(hù)既能快速方便地進(jìn)行評(píng)估,又能很好地將其融入自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。用戶(hù)可通過(guò)以下步驟來(lái)快速實(shí)現(xiàn)8串口應(yīng)用方案。
原型評(píng)估
從英創(chuàng)公司購(gòu)買(mǎi)一套4串口擴(kuò)展單元ETA503以及英創(chuàng)的嵌入式主板EM9170,通過(guò)ISA總線(xiàn)接口相連接起來(lái),可進(jìn)行快速的功能評(píng)估。ETA503的驅(qū)動(dòng)程序已經(jīng)固化在EM9170內(nèi)核中,該驅(qū)動(dòng)程序和標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)備完全一致,因此用戶(hù)在使用擴(kuò)展串口的方式和EM9170板上串口完全保持不變。在此基礎(chǔ)上,客戶(hù)可利用英創(chuàng)公司提供的基本串口通訊應(yīng)用程序源代碼,快速評(píng)估多串口擴(kuò)展單元的基本性能是否滿(mǎn)足其具體的應(yīng)用需求。
ETA503的外觀示意圖如下:
(標(biāo)注尺寸:inch(1 inch = 1000mil = 25.4mm))
ETA503包括5個(gè)插座,其中CN1為精簡(jiǎn)ISA總線(xiàn)接口,其信號(hào)定義如下:
信號(hào)名稱(chēng)及簡(jiǎn)要描述 |
精簡(jiǎn)ISA | 信號(hào)名稱(chēng)及簡(jiǎn)要描述 | |
PIN# |
PIN# |
||
RESET#,復(fù)位輸出,低有效 |
1 | 2 |
SA0,地址總線(xiàn) |
SD0,數(shù)據(jù)總線(xiàn),LSB |
3 | 4 |
SA1,地址總線(xiàn) |
SD1,數(shù)據(jù)總線(xiàn) |
5 | 6 |
SA2,地址總線(xiàn) |
SD2,數(shù)據(jù)總線(xiàn) |
7 | 8 |
SA3,地址總線(xiàn) |
SD3,數(shù)據(jù)總線(xiàn) |
9 | 10 |
SA4,地址總線(xiàn) |
SD4,數(shù)據(jù)總線(xiàn) |
11 | 12 |
WE#,寫(xiě)信號(hào)控制線(xiàn),低有效 |
SD5,數(shù)據(jù)總線(xiàn) |
13 | 14 |
RD#,讀信號(hào)控制線(xiàn),低有效 |
SD6,數(shù)據(jù)總線(xiàn) |
15 | 16 |
CS1#,I/O片選線(xiàn),低有效 |
SD7,數(shù)據(jù)總線(xiàn),MSB |
17 | 18 |
VCC,電源輸出 |
IRQ,中斷請(qǐng)求,上升沿有效 |
19 | 20 |
GND,公共地 |
CN3-CN6是四個(gè)擴(kuò)展出的9線(xiàn)制串口,LVTTL(3.3V)電平,分別對(duì)應(yīng)COM6 - COM9,具有相同的信號(hào)定義如下:
信號(hào)名稱(chēng)及簡(jiǎn)要描述 |
CN3-CN6 | 信號(hào)名稱(chēng)及簡(jiǎn)要描述 | |
PIN# |
PIN# |
||
DCD# |
1 | 2 |
DSR# |
RXD |
3 | 4 |
RTS# |
TXD |
5 | 6 |
CTS# |
DTR# |
7 | 8 |
RI# |
GND |
9 | 10 |
VCC(+5V) |
設(shè)計(jì)應(yīng)用產(chǎn)品
實(shí)際應(yīng)用時(shí),ETA503可以作為一個(gè)“器件”直接背插在用戶(hù)的應(yīng)用底板上,以獲得最佳的數(shù)據(jù)傳輸性能。如果需要修改各個(gè)串口的驅(qū)動(dòng)形式,如RS232C、RS485、RS422等,用戶(hù)可以參考相應(yīng)開(kāi)發(fā)評(píng)估底板的電路原理圖和PCB圖。
應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)
在EM9170的缺省配置中已經(jīng)包含了ETA503的驅(qū)動(dòng),只是沒(méi)有激活,因此在需要使用該多串口方案時(shí),可調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)部固化的一個(gè)小程序“ETA503Set.exe”來(lái)激活ETA503,該程序只需運(yùn)行一次,系統(tǒng)將自動(dòng)保留該設(shè)置。
在應(yīng)用環(huán)境中對(duì)擴(kuò)展串口的編程方法與標(biāo)準(zhǔn)的串口應(yīng)用程序完全一樣,只是需要注意打開(kāi)擴(kuò)展串口的設(shè)備名稱(chēng)的序號(hào),對(duì)于擴(kuò)展串口ETA503所接出的4串口分別對(duì)應(yīng)COM6-COM9。
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嵌入式主板
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