具有自动化协议的UART制造技术

本发明专利技术揭示一种通用异步接收器/发射器UART接口。所述UART接口可包含可配置异步接收器与发射器单元；及可配置状态机，其中所述状态机允许所述接收器与发射器单元的配置支持各种波特率且提供起始位及停止位配置，其中所述状态机可进一步配置为自动支持多个通信协议。

UART with automated protocols

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自动化协议的UART相关申请案交叉参考本申请案主张对2015年6月18日提出申请的共同拥有的美国临时专利申请案第62/181,533号的优先权，所述美国临时专利申请案据此出于所有目的以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及串行接口，特定来说涉及具有自动化协议的通用异步接收器/发射器(“UART”)接口。
技术介绍
UART是众所周知的且通常用于微控制器中以提供通信信道。UART接口将并行数据转译成串行发射形式。存在各种类型的协议且其用于如由各种通信标准(例如电子工业联盟会标准RS-232、RS-422或RS-485)定义的UART通信中。
技术实现思路
需要提供可操作以支持多个自动化协议的通用异步接收器-发射器接口。本专利技术揭示一种通用异步接收器/发射器(UART)接口。所述UART接口可包含可配置异步接收器与发射器单元；及可配置状态机，其中所述状态机允许所述接收器与发射器单元的配置支持各种波特率且提供起始位及停止位配置，其中所述状态机可进一步配置为自动支持多个通信协议。在一些实施例中，所述多个通信协议可包含DMX协议。在相同或替代实施例中，所述多个通信协议可包含DALI协议。在相同或替代实施例中，所述多个通信协议可包含LIN协议。在一些实施例中，操作模式是通过配置寄存器设定的。在一些实施例中，所述状态机为分隔(break)、MAB、帧宽度、MTBF及MTBP提供自动支持。在一些实施例中，还揭示一种微控制器系统。所述微控制器系统还可包含微控制器，所述微控制器包含UART。在此类实施例中，所述微控制器可选自由以下各项组成的群组：8位微控制器、16位微控制器及32位微控制器。在此类实施例中，所述微控制器可进一步包含耦合到UART接口的计时器。在一些实施例中，操作模式可包含曼彻斯特(Manchester)模式。附图说明图1图解说明根据本专利技术的特定实施例的第一字节到第512个字节的实例性发射；图2图解说明根据本专利技术的特定实施例的实例性对应DMX接收协议；图3图解说明根据本专利技术的特定实施例的具有设定到特定数据大小的存储器部分(例如，寄存器P1＝2(字节))的实例性16位DALI装置；图4图解说明根据本专利技术的特定实施例的DALI发射的实例性时序图；图5图解说明根据本专利技术的特定实施例的LIN主/从模式的实例性时序图；图6图解说明根据本专利技术的特定实施例的LIN主/从模式的继续实例性时序图；图7图解说明根据本专利技术的特定实施例的LIN仅从模式的实例性时序图；图8图解说明根据本专利技术的特定实施例的LIN仅从模式的继续实例性时序图；图9图解说明根据本专利技术的特定实施例的用于发射的实例性曼彻斯特解码方案；图10图解说明根据本专利技术的特定实施例的用于接收的实例性曼彻斯特解码方案；图11图解说明根据本专利技术的特定实施例的用于接收的继续实例性曼彻斯特解码方案；图12图解说明根据本专利技术的特定实施例的用于接收的另一继续实例性曼彻斯特解码方案；且图13图解说明根据本专利技术的特定实施例的用于接收的又一实例性曼彻斯特解码方案。具体实施方式根据各种实施例，可提供允许仅使用数据互动来实施多级(multi-step)协议(例如数字多路复用(“DMX”)、本地互连网络(“LIN”)、数字可寻址照明接口(“DALI”)等)的通用异步接收器/发射器(“UART”)。软件不必担心将分隔(“BRK”)字符、起始位、停止位、校验和等放置于何处。这些元素的所有物理层放置可自动得以解决。软件可仅负责经由链路读取及写入数据。在每一协议中，用户可写入待发射的数据并读取所接收的数据。出于本专利技术的目的，“用户”可指任何适当电子装置及/或所述装置的操作者。UART接着可自动插入起始周期、停止周期、闲置周期、校验和计算、数据插入、奇偶位等。因此，至少可实施以下协议：自动DMX协议、自动DALI协议、自动LIN协议。特定常规UART仅可提供对位的相对低阶控制。较高阶问题(例如，将起始位及停止位、校验和等放置于何处)是在软件中解决，因为大多数微控制器具有大量可用软件循环。然而，就较小解决方案(例如8位微控制器)来说，总可用软件循环为较低的，因此硬件块可用于为软件分担。根据各种实施例，可提供通用协议软件安装程序。举例来说，可提供允许用户选择多个可用协议模式中的一者的多个位。此可(举例来说)通过在UART配置寄存器中设定控制位(例如，USE_PROT＝1)而实现。此外，可设置波特率值(例如，波特率产生器位“BRGH/L”)使得可从选定时钟划分出所需时钟速率。这些时钟速率仅经提供作为实例。硬件可不对时钟速率强加任何限制。可针对不同协议提供时钟速率，举例来说，DMX可使用5KHz到250KHz之间的时钟速率，DALI可使用从2180Hz到2666Hz(其在引脚处转译成曼彻斯特1090波特到1333波特)的时钟速率，且LIN可使用从100Hz到20KHz的时钟速率。在一些实施例中，可将水印值设置到所需水印。举例来说，如果当发射先进先出(“FIFO”)达到3时期望中断，那么特定配置可将TINTFLG[2:0]设定到3。在不脱离本专利技术的范围的情况下还可使用其它配置值。举例来说，可取决于协议将适当信号引脚上的逻辑电平设置到所要值；可设定发射极性位；可将模型选择信号设定到所要模式；可设定发射启用信号；可设定接收启用信号等。在并入具有BRK的协议(例如，DMX及LIN)的一些实施例中，如果在包的中间接收到BRK(不期望的较早BRK)，那么状态机将表现得如同新包已起始。将不排清接收缓冲器的内容；用户必须将其读出或有目的地排清缓冲器内容(例如，通过激活RXFLSH位)。在一些实施例中，在所有协议模式的开始时清除校验和值、奇偶内部加法器(及其工作寄存器中的任一者)。然而，不清除校验和位及奇偶状态位。这些位根据一些实施例可由用户清除。DMX协议状态机在各种实施例中，具有自动化协议的UART可利用DMX协议。在此类实施例中，可通过允许用户选择多个可用协议模式中的一者的多个位来选出所述特定协议。举例来说，特定配置可通过将“USE_PROT”信号设定为逻辑高来选择DMX协议。DMX为用于舞台演出设备中的协议。此设备包含照明机器、烟雾机等。所述协议由发出命令的控制主控台及接收这些命令的设备(例如剧场灯)组成。所述协议为单向的，其中主控台发射命令且设备接收命令。设备从不进行任何发射且主控台从不进行任何接收。此外，DMX配置不包含误差控制或再发射机制。DMX或DMX-512(如其还可为已知的)由512个信道的“总体(Universe)”组成。此意味着一个主控台可在单个DMX链路上输出多达512个字节。线路上的每一设备经编程以接听这些字节中的一或多者。举例来说，连接到总体中的一者的烟雾机可经编程以在字节数目10处接收起始且接收4个字节计数，且照明单元可经编程到字节数目22且接收一个字节计数。每一DMX发射可以分隔开始，后续接着称为‘起始代码’的字节。分隔的宽度是用特定寄存器(举例来说P1寄存器)设置。分隔后续接着“分隔后进行(MakeAfterBreak；MAB)”。图1图解说明根据本专利技术的特定实施例的第一字节到第512字节的实例发射。当将特定信号(例如，USE_FIFO)设定到特定逻辑电平(例如，0)时，每一所发射字节将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用异步接收器/发射器UART接口，其包括可配置异步接收器与发射器单元；及可配置状态机，其中所述状态机允许所述接收器与发射器单元的配置支持各种波特率且提供起始位及停止位配置，其中所述状态机可进一步配置为自动支持多个通信协议。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.18 US 62/181,533;2016.06.17 US 15/185,2571.一种通用异步接收器/发射器UART接口，其包括可配置异步接收器与发射器单元；及可配置状态机，其中所述状态机允许所述接收器与发射器单元的配置支持各种波特率且提供起始位及停止位配置，其中所述状态机可进一步配置为自动支持多个通信协议。2.根据权利要求1所述的UART接口，其中所述多个通信协议包括DMX协议。3.根据权利要求1所述的UART接口，其中所述多个通信协议包括DALI协议。4.根据权利要求1所述的UART接口，其中所述多个通信协议包括LIN协议。5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的UART接口，其中操作模式是通过配置寄存器设定。6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的UART接口，其中所述状态机在第二模式中为分隔、MAB、帧宽度、MTBF及MTBP提供自动支持。7.一种包括根据前述权利要求中任一权利要求所述的UART接口的微控制器。8.根据权利要求7所述的微控制器，其中所述微控制器选自由以下各项组成的群组：8位微控制器、16位微控制器及32位微控制器。9.根据权利要求7所述的微控制器，其进一步包括耦合到所述UART接口的计时器。10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的UART接口，其中所述操作模式包括曼彻斯特模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁沙恩·塞缪尔，J·阿伯鲁埃特，W·R·布朗，C·德赛，B·艾芙，R·多基娅，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US