基于MPC860與STl6C654的串行通信設(shè)計(jì)

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求嵌入式處理器作為服務(wù)器，串行端口收發(fā)信息，經(jīng)快速以太網(wǎng)接口實(shí)時(shí)發(fā)送到局域網(wǎng)?？蛻舳藢⑿枰l(fā)送到串口的數(shù)據(jù)通過快速以太網(wǎng)接口經(jīng)處理器轉(zhuǎn)發(fā)到串口。因此，這是提出一種基于MPC860與STl6C654的串行通信設(shè)計(jì)方案。采用MPC860連接STl6C654。 MPC860是目前在網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的一款微處理器，其高速的PowerPC內(nèi)核，連同集成的網(wǎng)絡(luò)與通信外圍設(shè)備，為用戶提供一個(gè)建立高端通信系統(tǒng)的解決方案。STl6C654是一個(gè)帶有收發(fā)各64字節(jié)、可擴(kuò)展4路串行通道FIF0的擴(kuò)展通用異步收發(fā)器，用于和高速調(diào)制解調(diào)器及需要快速處理數(shù)據(jù)時(shí)間的共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境一起工作。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
1．1 主要器件選型
1．1．1 MPC860型微處理器
MPC860 PowerQIUCC(簡稱MPC860)內(nèi)部集成了2個(gè)處理單元。一個(gè)處理單元是嵌入的PowerPC核(PowerPCCore)，是主處理單元(CPU)，是一個(gè)RISC芯片，通常編譯后的程序指令都是由它執(zhí)行；另一個(gè)處理單元是通信處理模塊CPM(Communications Processor Module)，內(nèi)部集成有一個(gè)RISC微處理器，對各種常用的通信模塊進(jìn)行管理。通信處理模塊內(nèi)部集成有4個(gè)串行通信控制器SCC、2個(gè)串行管理控制器SMC、1個(gè)串行外圍接口電路SPI和1個(gè)I2C接口。另外，還有一個(gè)系統(tǒng)接口單元SIU，主要功能是提供內(nèi)外總線的接口及一些其他功能(如SIU中斷)的管理等。本設(shè)計(jì)利用通信處理模塊CPM強(qiáng)大功能，與STl6C654通信。MPC860硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1．1．2 STl6C654
STl6C654是一個(gè)帶有收發(fā)各64 Byte的FIF0的擴(kuò)展通用異步收發(fā)器，自動軟硬件流程控制，速率最高達(dá)到1．5 Mb／s(24 MHz時(shí)鐘)，支持16(Intel)／68(Motorola)總線接口類型。STl6C654結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。擴(kuò)展的4路串口通道，每個(gè)通道有15個(gè)(64／68pin封裝)或16個(gè)(100pin封裝)內(nèi)部寄存器，用來存放收發(fā)數(shù)據(jù)以及配置該串口的工作模式，需要在初始化時(shí)對各寄存器進(jìn)行配置。工作模式有中斷模式和定時(shí)查詢模式，中斷模式實(shí)時(shí)性能好，適合于緊急情況，中斷次數(shù)多，中斷任務(wù)切換頻繁影響主要任務(wù)的運(yùn)行；定時(shí)查詢模式，由于STl6C654具有緩存，定時(shí)查詢方式具備一般實(shí)時(shí)性，數(shù)據(jù)不丟失。

1．2 系統(tǒng)組成
電路設(shè)計(jì)需要注意：1)MPC2860采用大端(big-end)工作模式，STl6C654從BD0開始接收數(shù)據(jù)。STl6C654數(shù)據(jù)總線D[0..7]連接MPC860的數(shù)據(jù)總線D[7．．0]，地址總線A[O..4]連接MPVC860地址總線A[31．．27]；2)STl6C654采用Motorola模式即接地，此時(shí)控制為0，就是對4路串口同時(shí)使能，選擇A3，A4就可以對具體通道操作；3)采用定時(shí)查詢模式，STl6C654的與MPC860的
連接，與MPC860的連接，置空，以實(shí)現(xiàn)了串口數(shù)據(jù)的接收后以UDP協(xié)議包發(fā)送到以太網(wǎng)和從以太網(wǎng)收到的UDP包數(shù)據(jù)按協(xié)議重打包后發(fā)送到指定端口；4)時(shí)鐘選擇為14．7654MHz，為O，但實(shí)際波特率要通過MCRBIT7初始化設(shè)置，各路傳輸速率最高可達(dá)921．6 Kb／s。STl6C654電路設(shè)計(jì)如圖3所示。