专利名称：一种单板及数据处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通讯设备技术领域，尤其涉及一种单板及数据处理系统。
背景技术：
嵌入式系统的软件启动分为BOOT ROM和应用软件部分，早期的BOOT ROM存放在一块单独的BOOT芯片中，在烧写器上烧好内容后插在单板的PLCC插座上。目前的BOOT ROM大部分和应用软件一起集成在一块FLASH上。FLASH的封装决定了它无法从单板上取下来进行烧写，因此目前的普遍做法是通过PC机的并口，模拟LPC时序等对FLASH进行烧写，需要专门的并口加载线缆和环境支持。另一方面，单板的功能、性能调试都是另用一个串口来完成。如此，在调试单板的过程中，必须同时准备如下设备及环境(1)具备并口的PC机；(2)并口下载线缆和环境； 串口调试线缆。在调试单板时，连接串口进行调试；而下载FLASH版本则需要将单板下电再连接并口，来回插拔接口，使用繁杂，增加调试复杂度。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种单板及数据处理系统，能够通过串口同时支持单板调试和加载版本数据。为解决上述技术问题，本实用新型的一种单板，包括用于转换串口电平的串口电平转换模块、用于进行串口数据收发、命令解析、数据处理、存储器模块读写、单板工作状态转换和链路控制的可擦除可编辑逻辑器件(EPLD)模块、用于进行单板调试的处理器模块和用于存储版本数据的存储器模块，其中，所述EPLD模块分别与串口电平转换模块、处理器模块和存储器模块连接。进一步地，所述EPLD模块包括用于进行串口通讯的串口数据收发模块、用于解析命令字和版本数据，将命令字传送给状态切换及链路控制模块，将版本数据传送给FLASH总线接口模块的命令解析及数据处理模块、用于将版本数据加载到存储器模块的FLASH总线接口模块和用于控制处理器模块和串口数据收发模块的链路连接的状态切换及链路控制模块，其中，所述状态切换及链路控制模块分别与所述串口数据收发模块和命令解析及数据处理模块连接，所述命令解析及数据处理模块还分别与所述串口数据收发模块和FLASH总线接口模块连接。进一步地，所述串口数据收发模块和处理器模块均包含串行数据发送(TXD)端和串行数据接收(RXD)端，所述串口数据收发模块的TXD端与串口的TXD端相连，所述串口数据收发模块的RXD端通过所述状态切换及链路控制模块与串口的RXD端相连，所述处理器模块的TXD端和RXD端均通过所述状态切换及链路控制模块分别与串口的TXD端和RXD端相连。进一步地，所述串口数据收发模块与命令解析及数据处理模块之间采用并行数据通讯。进一步地，还包括用于设置单板工作状态的状态选择模块，所述状态选择模块包括电阻和跳线器，所述电阻的一端连接电源，另一端连接所述跳线器，所述跳线器未与所述电阻连接的一端接地，所述电阻与所述跳线器的连接端连接到所述EPLD的一个输入输出口。进一步地，一种数据处理系统，包括具有串口的主设备和单板，所述主设备通过串口与所述单板连接，其中，所述单板包括用于转换串口电平的串口电平转换模块、用于进行串口数据收发、命令解析、数据处理、存储器模块读写、单板工作状态转换和链路控制的可擦除可编辑逻辑器件(EPLD)模块、用于进行单板调试的处理器模块和用于存储版本数据的存储器模块，所述EPLD模块分别与串口电平转换模块、处理器模块和存储器模块连接。 进一步地，所述EPLD模块包括用于进行串口通讯的串口数据收发模块、用于解析命令字和版本数据，将命令字传送给状态切换及链路控制模块，将版本数据传送给FLASH总线接口模块的命令解析及数据处理模块、用于将版本数据加载到存储器模块的FLASH总线接口模块和用于控制处理器模块和串口数据收发模块的链路连接的状态切换及链路控制模块，其中，所述状态切换及链路控制模块分别与所述串口数据收发模块和命令解析及数据处理模块连接，所述命令解析及数据处理模块还分别与所述串口数据收发模块和FLASH总线接口模块连接。进一步地，所述串口数据收发模块和处理器模块均包含串行数据发送(TXD)端和串行数据接收(RXD)端，所述串口数据收发模块的TXD端与串口的TXD端相连，所述串口数据收发模块的RXD端通过所述状态切换及链路控制模块与串口的RXD端相连，所述处理器模块的TXD端和RXD端均通过所述状态切换及链路控制模块分别与串口的TXD端和RXD端相连。进一步地，所述串口数据收发模块与命令解析及数据处理模块之间采用并行数据通讯。进一步地，还包括用于设置单板工作状态的状态选择模块，所述状态选择模块包括电阻和跳线器，所述电阻的一端连接电源，另一端连接所述跳线器，所述跳线器未与所述电阻连接的一端接地，所述电阻与所述跳线器的连接端连接到所述EPLD的一个输入输出口。综上所述，本实用新型可以取代单板调试和FLASH下载需要使用串口和并口这两种接口的方式，只需要单一串口即可完成单板调试和FLASH下载；避免了使用并口带来的不方便，简化了单板接口 ；同时对于不具备并口下载的环境提供了一种新的下载方式。
图I是本实用新型的数据处理系统的硬件示意图；图2是本实用新型中的状态选择模块的硬件连接框图；图3是本实用新型中的EPLD模块的内部功能模块框图；图4是本实用新型的单板的工作状态及转换框图。
具体实施方式
考虑到PC机的日益进步和简化，很多PC机已经不再提供对外的并口 ；同时并口线缆制作和使用都不及串口方便；采用并口在实验室、机房及其外场等环境下对单板进行调试和FLASH Boot版本进行更新都很不方便，因此，本实施方式提出一种可通过串口同时支持调试和FLASH加载的单板及数据处理系统，通过复用单一串口，配合EPLD逻辑功能实现单板的调试和FLASH加载。对于串口而言，在一连多的应用中，由于串口不能自动仲裁设备发送数据的次序，故而设置状态切换及链路控制模块，该模块可切换工作状态，控制对应的通路连接，实现串口的一带多总线式时分通讯连接。此拓扑连接，可方便的实现单板功能、性能调试和FLASH下载。为使本实施方式解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及 具体实施例进行详细描述。图I是串口并合调试及加载FLASH的装置的硬件示意图，包括带串口的主设备(PC机)、下载线缆、状态选择模块、串口电平转换模块、EPLD模块、处理器模块(CPU模块)和存储器模块(FLASH模块)。101是PC机对外的RS232串口，后台的命令或版本通过该串口发送到单板上。102是状态选择模块，该模块通过一个跳线器及一个上拉电阻来实现。EPLD读取电平状态来设置单板的工作状态。103是串口电平转换模块，实现232电平和TTL电平的转换，采用常用的电平转换芯片实现，如MAX3232。104是EPLD模块，EPLD内部要完成串口数据收发、命令解析和数据处理、FLASH读写、状态转换和链路控制等多项功能。EPLD内部模块的具体描述见下文图3的描述。105是CPU模块，在串口调试状态下，PC的串口和CPU的串口直接通信，打印或读取信息用于单板调试。106是FLASH模块，可将其低端划分出IMByte区域用于存放单板的BOOT版本。串口同时连接到EPLD和CPU ；PC机通过串口发送数据，EPLD和CPU可同时接收数据；但EPLD和CPU不能同时发送数据，这样会导致输出竞争，为有效解决该问题，在EPLD内部设置了状态切换及链路控制模块，该模块接收工作状态指令，当装置处于调试态，接通CPU发送通道，断开EPLD的发送通道；当装置处于下载态时，接通EPLD的发送通道，断开CPU的发送通道；从而实现串口的一带二总线式时分通讯连接。加载步骤包括(I)插上跳线，选择为串口加载模式；或者通过串口发送命令切换为串口下载模式(2)在PC机后台运行下载软件，将待加载的BOOT文件导入；(3)版本通过调试串口线发送到EPLD的串口数据收发模块，再经过命令解析及数据处理模块后送到FLASH接口模块；(4) EPLD 通过 local bus 将版本写到 FLASH 中。状态选择可支持硬件跳线设置工作状态，还支持软件命令切换工作状态，实现硬件、软件双切换控制，进一步增加了装置的灵活性。[0038]图2是状态选择模块的硬件连接框图。201是电阻，S202是跳线器。电阻的一端上拉至VCC，另一端连接跳线器，跳线器未和电阻连接的一端接地。电阻和跳线器之间接到EPLD的一个IO 口上。调试单板时，跳线不插，EPLD的IO 口读取到高电平，设置单板为调试态。需要加载FLASH时，可插上跳线，EPLD的IO 口读取到低电平，选择为硬方式下载态。图3是EPLD内部功能模块框图。EPLD内部与串口调试及加载相关的共四个模块301为串口数据收发模块；302为命令解析及数据处理模块；303为FLASH总线接口模块；304为状态切换及链路控制模块。301完成和PC机的串口的通讯，同时与302实现并行数据通讯。302分析串口数据收发模块接收的数据,解析出命令字和版本数据,将命令字传送给304，版本数据传送给303 ;另一方面接收303读取的数据传送给301。303模拟FLASH读写时序，将版本数据加载到FLASH中或者读取FLASH中的数据。 304根据硬件跳线的设置，或者根据软件命令字对工作状态的设置或切换，控制对应的链路连接，实现装置调试和下载时分双功能，具体描述见下文图4的描述。图4是工作状态及转换的框图。S401为复位态，是系统的初始态；EPLD模块上电和器件复位都进入该状态，系统从该固定状态开始工作。S402为调试态，表明系统处于单板调试状态，此时接通CPU的串口发送通道，断开EPLD的串口发送通道，串口实现单板调试功能；EPLD模块接收串口数据，解析是否有工作状态切换指令，有则切换到S403 ;检测硬件跳线是否设置为S404，测试到则状态切换为S404。S403为软方式下载态，表明系统是由软件指令切换到下载状态，此时接通EPLD模块的串口发送通道，断开CPU的串口通道，串口实现FLASH下载功能，将由串口发送下来的版本数据写入FLASH中，或者将FLASH中读取的数据发送给串口 ；EPLD接收串口数据，解析是否有工作状态切换指令，有则切换到S402。S404为硬方式下载态，表明装置是由硬件跳线设置为下载状态，此时接通EPLD模块的串口发送通道，断开CPU的串口通道，串口实现FLASH下载功能，将由串口发送下来的版本数据写入FLASH中，或者将FLASH中读取的数据发送给串口 ；检测硬件跳线是否设置为S402，测试到则状态切换为S402。系统上电或者复位都会先进入S401，从该状态开始工作；S401检测硬件跳线设置为S402，S404检测硬件跳线设置为S402，S403收到命令切换为S402，系统都会进入S402 ；S401检测硬件跳线设置为S404，S402检测硬件跳线设置为S404，系统都会进入S404 ；S402收到命令切换为S403，系统进入S403。针对目前单板串口仅用于单板的功能及性能调试，专用PC机通过并口下载FLASH内容的应用环境，本实施方式具有如下的优势(I)可进行单板功能、性能调试；(2)无并口 PC机下载FLASH数据(目前很多PC已经不支持并口)；(3)无需并口下载线缆环境下载FLASH数据，如测试、软件开发部门都不具体并口下载环境(4)减少单板接口连接，只需一个串口连接即可，使用灵活方便；[0055](5)外场单板FLASH内容更新。以上是为了使本领域普通技术人员理解本实用新型，而对本实用新型所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本实用新型的思想的情况下，任何变形、修改和等同替代均 在本实用新型的权利要求所涵盖的范围内。
权利要求1.一种单板，其特征在于，包括用于转换串口电平的串口电平转换模块、用于进行串口数据收发、命令解析、数据处理、存储器模块读写、单板工作状态转换和链路控制的可擦除可编辑逻辑器件(EPLD)模块、用于进行单板调试的处理器模块和用于存储版本数据的存储器模块，其中，所述EPLD模块分别与串口电平转换模块、处理器模块和存储器模块连接。
2.如权利要求I所述的单板，其特征在于，所述EPLD模块包括用于进行串口通讯的串口数据收发模块、用于解析命令字和版本数据，将命令字传送给状态切换及链路控制模块，将版本数据传送给FLASH总线接口模块的命令解析及数据处理模块、用于将版本数据加载到存储器模块的FLASH总线接口模块和用于控制处理器模块和串口数据收发模块的链路连接的状态切换及链路控制模块，其中，所述状态切换及链路控制模块分别与所述串口数据收发模块和命令解析及数据处理模块连接，所述命令解析及数据处理模块还分别与所述串口数据收发模块和FLASH总线接口模块连接。
3.如权利要求2所述的单板，其特征在于所述串口数据收发模块和处理器模块均包含串行数据发送(TXD)端和串行数据接收(RXD)端，所述串口数据收发模块的TXD端与串口的TXD端相连，所述串口数据收发模块的RXD端通过所述状态切换及链路控制模块与串口的RXD端相连，所述处理器模块的TXD端和RXD端均通过所述状态切换及链路控制模块分别与串口的TXD端和RXD端相连。
4.如权利要求2所述的单板，其特征在于所述串口数据收发模块与命令解析及数据处理模块之间采用并行数据通讯。
5.如权利要求I所述的单板，其特征在于，还包括用于设置单板工作状态的状态选择模块，所述状态选择模块包括电阻和跳线器，所述电阻的一端连接电源，另一端连接所述跳线器，所述跳线器未与所述电阻连接的一端接地，所述电阻与所述跳线器的连接端连接到所述EPLD的一个输入输出口。
6.一种数据处理系统，其特征在于，包括具有串口的主设备和单板，所述主设备通过串口与所述单板连接，其中，所述单板包括用于转换串口电平的串口电平转换模块、用于进行串口数据收发、命令解析、数据处理、存储器模块读写、单板工作状态转换和链路控制的可擦除可编辑逻辑器件(EPLD)模块、用于进行单板调试的处理器模块和用于存储版本数据的存储器模块，所述EPLD模块分别与串口电平转换模块、处理器模块和存储器模块连接。
7.如权利要求6所述的数据处理系统，其特征在于所述EPLD模块包括用于进行串口通讯的串口数据收发模块、用于解析命令字和版本数据，将命令字传送给状态切换及链路控制模块，将版本数据传送给FLASH总线接口模块的命令解析及数据处理模块、用于将版本数据加载到存储器模块的FLASH总线接口模块和用于控制处理器模块和串口数据收发模块的链路连接的状态切换及链路控制模块，其中，所述状态切换及链路控制模块分别与所述串口数据收发模块和命令解析及数据处理模块连接，所述命令解析及数据处理模块还分别与所述串口数据收发模块和FLASH总线接口模块连接。
8.如权利要求7所述的数据处理系统，其特征在于所述串口数据收发模块和处理器模块均包含串行数据发送(TXD)端和串行数据接收(RXD)端，所述串口数据收发模块的TXD端与串口的TXD端相连，所述串口数据收发模块的RXD端通过所述状态切换及链路控制模块与串口的RXD端相连，所述处理器模块的TXD端和RXD端均通过所述状态切换及链路控制模块分别与串口的TXD端和RXD端相连。
9.如权利要求7所述的数据处理系统，其特征在于所述串口数据收发模块与命令解析及数据处理模块之间采用并行数据通讯。
10.如权利要求6所述的数据处理系统，其特征在于，还包括用于设置单板工作状态的状态选择模块，所述状态选择模块包括电阻和跳线器，所述电阻的一端连接电源，另一端连接所述跳线器，所述跳线器未与所述电阻连接的一端接地，所述电阻与所述跳线器的连接端连接到所述EPLD的一个输入输出口。
专利摘要本实用新型公开了一种单板及数据处理系统，包括用于转换串口电平的串口电平转换模块、用于进行串口数据收发、命令解析、数据处理、存储器模块读写、单板工作状态转换和链路控制的可擦除可编辑逻辑器件(EPLD)模块、用于进行单板调试的处理器模块和用于存储版本数据的存储器模块，其中，所述EPLD模块分别与所述状态选择模块、串口电平转换模块、处理器模块和存储器模块连接。本实用新型可以取代单板调试和FLASH下载需要使用串口和并口这两种接口的方式，只需要单一串口即可完成单板调试和FLASH下载；避免了使用并口带来的不方便，简化了单板接口；同时对于不具备并口下载的环境提供了一种新的下载方式。
文档编号G06F13/38GK202615386SQ201220049960
公开日2012年12月19日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者罗礼华, 刘琳霞 申请人:中兴通讯股份有限公司