专利名称：一种基于双口ram数据共享和422串口通信的数据交换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据交换器，特别是涉及一种基于双口 RAM数据共享和422串口通信的数据交换器。
背景技术：
双口 RAM是在I个RAM存储器上具有两套完全独立的数据线、地址线和读写控制线，并允许两个独立的系统同时对其进行随机性访问的存储器，即共享多端口存储器。双口RAM最大的特点是可实现存储数据共享。随着电子技术的飞速发展，大量的高速数据采集和在线测试对现代工业测控系统和仪器仪表的功能和性能提更高要求，CPU并行工作(双单片机系统)方式得到广泛应用。 为了使两个单片机能够快速有效交换信息，充分利用系统资源，采用双口 RAM实现存储器共享是目前较为流行的方法。但这种方法仅仅只能实现两个系统之间的数据交换。如果在两个以上的系统之间进行数据交换，由于所选CPU系统资源的局限性，则不能全部采用共享双口 RAM的方式进行数据交换，否则就得增加CPU的使用数量，导致增大电路设计的难度，而需采用其它的方式来满足两个以上系统之间的数据交换的需求。在本专利中，为了最大限度的利用CPU的系统资源，就针对它唯一的串口进行了扩展，因此采用了 422串口通信与共享双口 RAM的方式相结合的方式来完成了这一设计需求。之所以采用422串口通信是因为422串口通信比起同类别的232串口通信具有接口芯片体积小，配置电路简单，通信可靠性更高的优点存在。所以本专利是两种数据交换方式相结合的复合型的数据交换器。这种设计能够减少电路设计的复杂性，增强设计的灵活性和资源的可配置性能，降低了设计成本，是一项实用的新型设计。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种基于双口 RAM数据共享和422串口通信的数据交换器，该交换器外部与双口 RAM相连，采用422接口与多个受控单元相连，实现一个供多个受控单元的多方通信数据交换的平台。电路简单，设计灵活，资源可配置性强。本实用新型或发明采用的技术方案如下一种基于双口 RAM数据共享和422串口通信的数据交换器，包括依次相连的总线驱动器A3、地址锁存器A 2、微处理器A I、可编程逻辑器件A4和对外接口单元A 5，其特征在于所述总线驱动器A 3与双口 RAM相连；所述对外接口单元A 5与受控单元相连。作为优选，还包括供电电路，供电电路分别与总线驱动器A3、地址锁存器A 2、微处理器A I、可编程逻辑器件A 4、对外接口单元A 5相连。作为优选，所述对外接口单元A 5包括至少两个对外接口芯片；所述对外接口芯片分别与可编程逻辑器件A 4相连；所述对外接口芯片又与受控单元一一对应相连。[0014]作为优选，可编程逻辑器件A 4为电可擦除可编程逻辑器件。作为优选，所述总线驱动器A3为双线总线驱动器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是I、基于双口 RAM的设计，实现了数据共享；2、基于422串口通信的方式实现了多方通信的数据交换，电路结构简单，可配置性强；3、使用微处理器单片机及可编程逻辑器件，使得设计灵活，可扩展性强。
图I为本实用新型的结构框图。
·[0021]图2为本实用新型其中一实施例的地址锁存器结构示意图。图3为图2所示实施例的PO 口双向总线驱动器连接示意图。图4为图2所示实施例的微处理器系统扩展示意图。图5为图2所示实施例的单片机工作流程图。图6为图2所示实施例的MBI O终端子程序流程图。图7为图2所示实施例的BCON ()子程序流程图。图8为图2所示实施例的串口连接示意图。图9为图2所示实施例的微处理器数据发送逻辑关系示意图。图10为图2所示实施例的受控单元数据回传逻辑关系示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。在本具体实施例中以三方通信的数据交互平台为例进行具体实施方式
的说明。如图I所示，一种基于双口 RAM数据共享和422串口通信的数据交换器，包括依次相连的总线驱动器A3、地址锁存器A 2、微处理器A I、可编程逻辑器件A 4和对外接口单元A 5。所述总线驱动器A 3与双口 RAM相连；所述对外接口单元A5与受控单元相连。还包括供电电路，供电电路分别与总线驱动器A 3、地址锁存器A 2、微处理器AI、可编程逻辑器件A 4、对外接口单元A 5相连。所述对外接口单元A 5包括至少两个对外接口芯片，在本具体实施例中为三个；所述对外接口芯片分别与可编程逻辑器件A 4相连；所述对外接口芯片又与受控单元——对应相连，在本具体实施例中三个对外接口芯片与三个受控单元——对应相连。可编程逻辑器件A 4为电可擦除可编程逻辑器件。可编程逻辑器件A 4至少有一个，在本具体实施例中采用一个即可。本实用新型针对的是通信双方采用相互中断的方式达到同步，来完成对共享数据的读取、回传、解析、分发的过程。本实用新型主要通过微处理器Al实现对双方共享数据的读取、回传和解析，利用电擦除可重复编程的可编程逻辑器件A4来构建与被控单元的数据通信通道，利用接口芯片来实现与被控单元之间的所需的总线接口方式。微处理器Al (单片机)完成对存储上总线下发数据的外部双口 RAM的读写操作，并完成对该指令的解析和分发。可编程逻辑器件A4完成单片机与各被控单元之间数据传输通信通道的搭建，在此选用电擦除可重复编程逻辑器件GAL。对外接口单元A5，在本具体实施例中选用接口芯片MAX490芯片完成对外的422接口，也可以在应用过程中，应不同的需求，采用其它的接口芯片。地址锁存器A2在此选用74LS373，该片内是8个输出带三态门的D锁存器，其结构示意图见图2。当使能端信号呈高电平时锁存器中的内容可更新，而在返回低电平瞬间实现锁存。如此时芯片的输出控制为低，也即输出三态门打开，锁存器中的地址信息便可经由三态门输出。总线驱动器A5，由于在本数据转发器中，PO 口要复用为 数据总线，所以在此可选用双向总线驱动器74LS245，具体连接方式见图3。供电电路完成整个系统的供电工作。单片机实现对外部双口 RAM数据存储器进行读取操作电路的搭建以及用汇编语言软件的编程。I.本数据转发器与外部接口模块的接口需求。通过表1，可以得出以下的信息。本数据转发器与外部接口模块之间至少有28根信号线相交联，其中包括本数据转发器到双口存储器的地址线、数据线、片选、读写信号等。本数据转发器向外部接口模块提供以下信号INTRTI :本数据转发器送给外部接口模块的中断信号，负脉冲，宽度应大于200ns ；CRTINT :本数据转发器清外部接口模块中断的信号，负脉冲，宽度应大于200 ns ；FCHI，FCLI :本数据转发器接双口存储器的高，低八位片选信号，低有效；FRDLFERI :本数据转发器接双口存储器的读写信号，低有效。外部接口模块向本数据转发器提供以下信号INTFO :外部接口模块给本数据转发器的中断信号，TTL低电平信号，宽度保持到本数据转发器响应该中断后清除。表I数据转发器与外部接口模块的接口信号关系定义
权利要求1.一种基于双口 RAM数据共享和422串口通信的数据交换器，包括依次相连的总线驱动器(A3)、地址锁存器(A2)、微处理器(Al)、可编程逻辑器件(A4)和对外接口单元(A5)，其特征在于 所述总线驱动器(A3)与双口 RAM相连； 所述对外接口单元(A5)与受控单元相连。
2.根据权利要求I所述的一种基于双口RAM数据共享和422串口通信的数据交换器，其特征在于 还包括供电电路，供电电路分别与总线驱动器(A3)、地址锁存器(A2)、微处理器(Al)、可编程逻辑器件(A4 )、对外接口单元(A5 )相连。
3.根据权利要求I所述的一种基于双口RAM数据共享和422串口通信的数据交换器，其特征在于 所述对外接口单元(A5)包括至少两个对外接口芯片； 所述对外接口芯片分别与可编程逻辑器件(A4)相连； 所述对外接口芯片又与受控单元一一对应相连。
4.根据权利要求I所述的一种基于双口RAM数据共享和422串口通信的数据交换器，其特征在于 可编程逻辑器件(A4)为电可擦除可编程逻辑器件。
5.根据权利要求I所述的一种基于双口RAM数据共享和422串口通信的数据交换器，其特征在于 所述总线驱动器(A3)为双线总线驱动器。
专利摘要本实用新型提供了一种基于双口RAM数据共享和422串口通信的数据交换器，涉及数据交换器领域。该交换器外部与双口RAM相连，包括依次相连的总线驱动器(A3)、地址锁存器(A2)、微处理器(A1)、可编程逻辑器件(A4)和对外接口单元(A5)，采用422接口与多个受控单元相连，实现一个供多个受控单元的多方通信数据交换的平台。电路简单，设计灵活，资源可配置性强。
文档编号G06F13/40GK202694337SQ20122037104
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者董玉花 申请人:四川九洲电器集团有限责任公司