串行通讯接口调试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种串行通讯接口调试装置及方法，包括计算机模块(101)、微控制器小系统(102)、第一通讯模块(105)、第二通讯模块(106)、…、第N通讯模块(107)、可编程逻辑模块(103)、时钟模块(104)；计算机模块(101)完成人机接口界面，通过RS232接口与微控制器小系统(102)模块进行通讯，完成配置命令的下发或数据的收发；微控制器小系统(102)完成对各个通讯模块的控制和接续；可编程逻辑模块(103)完成整个系统的片选和地址译码等功能；时钟模块(104)使本装置时钟和外部时钟同步。本发明专利技术使常用串行通讯的调试变得程序化和模块化，方便电子信息和工业控制系统开发中各种串行接口的调试和测试。

【技术实现步骤摘要】
串行通讯接口调试装置及方法
本专利技术涉及计算机领域和通讯领域，尤其涉及电子信息和工业控制领域中多种串行通讯方式的通讯接口调试。
技术介绍
在电子信息和工业控制系统中，同一系统内部的各单板之间或者不同系统之间常常通过串行通讯方式交换信息。比较常用的串行通讯形式有HDLC、HW、RS232、RS485、I2C、SPI等，在开发电子信息系统或者工业控制系统过程中，硬件开发人员需要调试和测试系统中的各类串行通讯接口，但是现有计算机系统仅提供了标准的RS232接口用于与外部接口，但对于HDLC、HW、RS485、I2C、SPI等串行通讯形式都没有通用的调试接口装置，通常只能借用其它嵌入式设备的相应通讯接口来进行接口调试，使用起来极不方便。经过检索专利文献和科技文献，目前尚未发现一种通用的、具有统一软硬件架构的、可以提供常用串行通讯接口方式的调试装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有计算机系统串行通讯接口调试中的需要根据串行通讯接口形式的不同，采取不同方式测试带来的方法复杂、使用不方便的缺点，以期提供一种能够使得串行通讯接口使用简便、具有较强的通用性地通用串行通讯接口调试装置和方法。为实现上述目的，本专利技术构造了一种通用串行通讯接口调试装置，其特征在于，包括以下模块：计算机模块、MCU小系统、第一通讯模块、第二通讯模块、...、第N通讯模块、可编程逻辑模块、时钟模块。所述计算机模块完成人机接口界面，通过RS232接口与所述MCU小系统模块进行通讯，完成配置命令的下发或数据的收发；所述MCU小系统完成对各个通讯模块的控制和接续；所述可编程逻辑模块完成整个系统的片选和地址译码等功能；所述时钟模块根据所选定的通讯形式是否需要和外部时钟同步而可有可无，使本装置时钟和外部时钟同步。所述第一通讯模块、第二通讯模块、...第N通讯模块，根据实际需要可以是用DLC、HW、RS485、I2C、SPI等通讯形式中的一种或几种的组合。本专利技术还提供了一种通用串行通讯接口调试方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：给装置加电，启动装置硬件运行；第二步：启动运行计算机模块操作界面；第三步：在界面选定要调试的通讯方式；第四步：在选定的通讯方式的程序界面中设定通讯协议参数；第五步：启动计算机模块与装置硬件建立联系；第六步：进行通讯接口收发数据调试；第七步：结束调试。本专利技术通过软硬件的良好结合，上位计算机完成对下位微控制器的控制和相互间通讯，下位微控制器完成其外围各通讯功能模块的控制和信息接续，实现了具有较强通用性的串行通讯接口调试装置，使常用串行通讯(HDLC、HW、RS485、I2C、SPI等)的调试变得程序化和模块化，方便了电子信息和工业控制系统开发中各种串行接口的调试和测试。附图说明图1是本专利技术所述通用串行通讯接口调试装置结构图。图2是作为本专利技术具体实施方式的装置结构图。图3是本专利技术所述通用串行通讯接口调试装置中MCU小系统示意图。图4是本专利技术所述通用串行通讯接口调试装置工作流程图。具体实施方式本专利技术是一种涉及多种串行通讯方式(HDLC、HW、RS232、RS485、I2C、SPI等)的接口调试用装置。在本专利技术中，实现了常用的HDLC、HW、RS232、RS485、I2C、SPI通讯接口形式，根据前面提到的通用串行通讯接口调试装置的软硬件架构，可以很容易的添加RS422等串行通讯方式的接口。本专利技术提出的通用串行通讯接口调试装置的结构框图如图1所示。计算机模块101完成人机接口界面，通过RS232可以和MCU小系统102进行通讯，完成配置命令的下发或数据的收发；MCU小系统102是整个串行通讯接口调试装置的控制核心，完成对各通讯模块的控制和接续；105、106、...107单元分别是第一通讯模块105、第二通讯模块106、...第N通讯模块107，根据需要可以是HDLC、HW、RS485、I2C、SPI等通讯形式中的一种或几种的组合；可编程逻辑模块103完成整个系统的片选和地址译码等功能；时钟模块104根据所选定的通讯形式是否需要和外部时钟同步而可有可无，使本装置时钟和外部时钟同步。计算机模块101具有C++高级语言编写的控制界面，用于用户选定需要的通讯接口形式，设置相关参数，如：数据长度，待发送的数据，数据速率，接口电平形式等，通过计算机模块101的RS232接口把这些信息下传给调试装置，以完成调试配置。对调试装置配置好以后，可以在上位机界面中填写要发送的数据并启动发送，或者把下位机接收的数据在上位机界面中显示出来，完成接口调试或测试。在串行通讯接口调试装置功能模块组成示意图(图2)中，上位计算机模块110完成人机接口界面；RS232通信电缆111将上位计算机模块和下位MCU单元连接起来；MCU小系统112是整个串行通讯接口调试装置的控制核心，实现对HDLC、HW、RS232、RS485、I2C、SPI等通讯功能的控制和接续。可编程逻辑模块113完成整个系统的片选和地址译码等功能；时钟接收模块114接受外部送来的单端或差分时钟，完成时钟相位调整，使本装置时钟和外部时钟同步。通讯模块(115、116)完成HW通讯功能；通讯模块117完成HDLC通讯功能；118单元、119单元和120单元组成了一个DUART(DualUART)通讯模块，完成RS232和RS485通讯功能。下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。1.8051MCU小系统8051MCU小系统是串行通讯接口调试装置下位机的控制核心，接受上位计算机模块的控制指令，设定正确的通讯方式和通讯协议，控制其他外围器件在计算机模块和外部通信接口之间进行数据转发和电平转换。8051MCU小系统由8051系列兼容的MCU，外围的晶振电路、指示灯电路、监控电路、SRAM扩展电路、RS232接口电路等组成，其框图如图3所示。为直观反映MCU系统运行状态，至少设计两个指示灯，一个用绿色发光二极管，即运行指示灯RUN；另一个为告警指示灯ALARM，用红色发光二极管。监控用芯片可以选择MAXIM公司或ADI公司的监控管理用IC，本专利技术采用MAX813，完成上电自动复位、手动强制复位、电源电压过低监控复位、看门狗复位4个功能。为方便在控制及通讯调试中存储数据，同时也方便采用80C51语言编写程序时开辟外部变量及数据区，在系统中扩展了外部数据RAM。一般设计为32KB字节的外部RAM，优选SMD器件，如CY62256、IDT71256、HY62256等即可。RS232接口电路是将MCU自带的UART口采用MAXIM公司的MAX202系列器件进行TTL/RS232电平转换后和上位计算机模块通讯。本专利技术中采用了Philips公司的P89C668，该控制器具有64KB的程序Flash，既可以采用与87C51兼容的硬件并行编程(采用通用编程器)方式，同时可以采用其独具特色的ISP/IAP串行编程方式，灵活方便。其片内自带8KBRAM，具备I2C接口。外部再扩展32KB的数据SRAM。2.HW通讯部分HW通讯部分速率可以为2M、4M和8M，对外提供的物理接口既有LVDS电平，又有TTL电平，提供环回自诊断和反射诊断功能。HW通讯部分由115单元多速率数字交换芯片MT8986实现，MT8986是MIT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种串行通讯接口调试装置，其特征在于，包括以下模块：计算机模块(101)、微控制器小系统(102)、第一通讯模块(105)、第二通讯模块(106)、…、第N通讯模块(107)、可编程逻辑模块(103)、时钟模块(104)；所述计算机模块(101)完成人机接口界面，通过RS232接口与所述微控制器小系统(102)模块进行通讯，完成配置命令的下发或数据的收发；所述微控制器小系统(102)完成对包括所述第一通讯模块(105)、第二通讯模块(106)、…第N通讯模块(107)在内的各个通讯模块的控制和接续；所述可编程逻辑模块(103)完成整个系统的片选和地址译码等功能；所述时钟模块(104)根据所选定的通讯形式是否需要和外部时钟同步而可有可无，使本装置时钟和外部时钟同步。

【技术特征摘要】
1.一种串行通讯接口调试装置，其特征在于，包括以下模块：计算机模块(101)、微控制器小系统(102)、第一通讯模块(105)、第二通讯模块(106)、…、第N通讯模块(107)、可编程逻辑模块(103)、时钟模块(104)；所述计算机模块(101)完成人机接口界面，通过RS232接口与所述微控制器小系统(102)模块进行通讯，完成配置命令的下发或数据的收发；所述微控制器小系统(102)完成对包括所述第一通讯模块(105)、第二通讯模块(106)、…第N通讯模块(107)在内的各个通讯模块的控制和接续；所述可编程逻辑模块(103)完成整个系统的片选和地址译码等功能；所述时钟模块(104)根据所选定的通讯形式是否需要和外部时钟同步而可有可无，使本装置时钟和外部时钟同步。2.如权利要求1所述的通用串行通讯接口调试装置，其特征在于，所述第一通讯模块(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丹莹，周沙沙，
申请(专利权)人：陕西胜慧源信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61