基于Intel8274的机载同步通讯体系计划

    异步串行通讯，诸如RS232、RS485等以大略实用而众所周知。同步串行通讯以异步不可相比的高速率而应用在很多速率请求较高的通讯网络。同步通讯无需开始位和克制位，直接由同步时钟对数据采样，数据传输率等同于时钟速率。其明显特点便是两端必须共享同临时钟，发送方必须将时钟和数据同时发送，吸取方才华精确采样。同步模式分为字节同步和位同步。国际标准化构造的HDLC(高级数据链路控制)协议是应用最广泛的同步协议。

   Intel8274简介

   Intel8274是实现HDLC同步通讯协议的最佳接口芯片，图1是其管脚定义，有以下明显特点：

   ·有异步、字节同步和位同步事变模式；
   ·2个独立的、全双工的吸取器和发送器；
   ·和很多CPU接口兼容；
   ·4个独立的DMA通道；
   ·波特率可达880K；
   ·异步模式下，具备通用串口的全部信号；
   ·在位同步时，主动孕育产生并辨认HDLC的开标记和关标记、主动举行零位插入和删除、主动为发送数据孕育产生CRC校验码并主动对吸取数据举行CRC校验、和CCITT的X.25兼容。
   Intel8274的零位插入是为了把标记字节 7EH和正式数据中的7EH( 0111.1110B)区退出来。在发送一方，除标记字节之外的全部发送字节，每遇到有五个连续的“1”就主动插入一个“0”，从而包管了两个标记字节之间的别的字节没有7EH。在吸取一方，吸取到标记字节之后，每遇到字节中有五个连续的“1”后的一个“0”，将这个“0”删撤除，规复字节原值。发送方和吸取方的CRC校验都不包括这个分外插入的“0”和被删除的“0”。硬件实现时很容易用锁相环电路检测出标记字节，方便地果断同步数据帧的开始和结束。

                                              图1 Intel8274管脚定义

                                            图2 智能通讯板布局

    体系硬件布局

　　Intel8274不但性能良好，并且和种种CPU接口比较大略。基于该芯片的某机载雷达计划的同步通讯体系如图2所示，整个体系采取二级CPU布局，将主CPU从啰嗦的通讯办理中解放出来。主CPU和通讯CPU共享双口RAM，在此互换数据。主CPU只需将发送的同步数据帧填入发送缓冲区，由通讯CPU监控同步帧发送。当通讯CPU精确吸取到完备的数据帧时直接放入吸取缓冲区，然后通过停止关照主CPU取走即可。

　　硬件细化计划时应该细致：

　　·时钟

　　在图2中，Intel8274的事变时钟由3.6864MHz的时钟直接输入，而2个通道的发送时钟由8254对事变时钟举行分频后给出。如许可以由软件对8254举行设置，机动配置出种种得当的波特率。分外细致，颠末差分驱动的信号应包括发送时钟，而吸取时钟应该和吸取数据一起由外部提供。

　　·停止

　　同步通讯不克不及利用查问的要领，只能利用停止驱动。必须把Intel8274的停止恳求信号/INT(Pin28)和停止应答/INTA(Pin27)各自上拉10KW电阻，而将菊花链的停止输入/IPI(Pin29)接地。/INT未上拉时，Intel8274不克不及孕育产生有效的低电平，CPU不大概相应停止。/INTA未上拉时Intel8274大概向的数据线输出停止向量，扰乱CPU事变。而/IPI未接地时Intel8274的停止恳求有大概被克制，时偶然无，粉碎体系的稳固性。

    软件计划

　　通讯软件重要利用TMS320的汇编语言实现，英华在于对Intel8274的停止处理惩罚上。软件初始化8274为同步模式时，应选择CCITT的CRC，而不是CRC-16。为正确简便，我们采取最通用的算法形貌语言。

　　同步数据帧发送算法

　  为了开始同步帧的发送，在全部环境下(包括DMA)都应该由CPU向8274写入第一个字符。在HDLC协议中，第一个字符便是吸取站点的节点地点，而不是开标记。开、关标记由8274主动插入。
    Const // 常量定义
    DONE = ... // 表现发送或吸取进程已结束
    DONE; // 帧发送进程尚未结束,正在运行，
    RxDone := NOT_DONE; // 帧吸取进程尚未结束
    Reset Tx Intterrupt; // 复位发送停止
    Reset Tx CRC; // 复位CRC产生器。
    Send Addr; // 发送帧地点，引爆帧发送开始。
    Reset TxUnder-Run/EOM; // 立即复位下溢停止，包管精确孕育产生CRC{以后，帧发送的实际进程由停止完成，I8274硬件接口应该在规定的最大时间内应孕育产生“下溢/帧结束”停止，不然产生错误，应复位8274 }
    while not TimeOut do
    begin
    if TxDone = DONE then // 由停止进程设置 TxDone标记
    begin
    Wait CRC; // 等待CRC发送结束
    Check TxResult; // 查抄发送结果是否精确。
    Exit;
    end;
    end;
    Reset 8274; // 至此，则超时退出，产生错误，复位8274。
    end;

 　 Intel8274停止相应算法
    HDLC协议的同步通讯必须由停止驱动，重要是同步通讯的协讲和校验由硬件完成，软硬件必须共同得当。停止重要处理惩罚4类环境，一是利用“发送缓冲器空”停止来发送帧数据，二是用“外部状态变革”停止来果断帧发送结束，三是用“数据吸取”停止来吸取数据帧，四是用“吸取到特别条件”停止来果断帧吸取的开始和结束。在利用多个吸取帧缓冲时，停止处理惩罚要细致缓冲区切换精确。
   procedure IntrruptTxRxFrame
   begin
   Read Interrpt Type; // 从8274读停止范例
   case Interrpt Type of // 查抄停止范例
   1：Tx Empty: // “发送缓冲器空”停止 
   if 数据未发送完 then
   Send One byte // 从发送缓冲区读取、并发送1字节
   else
   Reset Tx Empty Interrupt; // 复位此停止，迫使孕育产生下溢停止;
   2：External Status Chang // “外部状态变革”停止 
   if 是下溢停止 then
   TxDone := DONE // 帧发送结束，结果精确
   else begin
   TxDone := DONE; // 帧发送结束
   TxResult := FAIL; // 但结果不精确
   end; 
   3：RxChar // “吸取到帧数据字符”
   读入并存到吸取帧缓冲区;
   4：RxSpecial: // "吸取到特别条件" 停止
   if End of Frame then // 帧吸取结束
   RxDone := DONE // 吸取进程完成,结果精确
   else begin
   RxDone := DONE // 吸取进程完成
   RxResult := FAIL; // 但结果不精确.
   Reset Error Interrupt
   end;
   else // 别的停止马虎失。
   Ignore;
   end; 
   Send EOI; // 发停止结束下令.
   end;

　  结语

　  同步通讯技能在不绝地生长，席卷环球的Internet网便是采取同步协议X..25连接了差别范例的谋略机。同步通讯和异步通讯相对立而存在，相比较而生长。这里只是抛砖引玉，先容了我们实际事变的一点领会和做法。同步通讯将向更高速率生长，应用在更多的一样平常电子配置中。
   参考文献
   1 Intel: 《8274 Multi-Protocol Serial Controller》
   2 TI: 《TMS320F240 DSP Controllers Refence Guide》