外围通讯接口的扩展装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种外围通讯接口的扩展装置及方法，其中，该装置包括：主控处理器以及与所述主控处理器的ＳＰＩ外部接口连接的单片机，所述单片机通过ＳＰＩ通信方式经由所述ＳＰＩ外部接口与所述主控处理器进行通信。本发明专利技术可有效节约扩展成本、减少器件使用数量、提高系统设计的灵活度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信、控制领域中系统外围通讯外设资源受限，需要扩展的领域，具体地，涉及外围通讯接口的扩展装置及方法。
技术介绍
随着系统构建复杂度及可靠性要求的日益提高，需要控制、通讯和监测的系统外设也相应骤增。市场上主流的主控处理器(如ARM((Advanced RISCMachines，高级精简指令集设备)处理器)绝大部分都配备功能和类别较为齐全的控制和通讯端口，如标准调制解调器(Modem)接口、串行485接口、串行232接口、通用串行总线(Universal SerialBus，简称USB)接口、串行总线(Inter-Integrated Circuit，简称IIC)接口、以太网媒体地址控制(Media Access Control，简称MAC)接口等，需求数量根据系统要求略有差异。但是，对于相对低端的主控处理器而言，为了节约成本，将其运用在较为复杂、需监测外设较多的系统时通常无法满足系统外设构建的要求。在这种情况下，通常采用的方法是增加相应接口的专用扩展芯片，如多串口扩展芯片，可实现将一个较高波特率的通用异步收发(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，简称为UART)串口扩展为几个较低的UART串口。-->但是，上述方法成本较高，专用扩展芯片价格昂贵，因此，从成本上考虑，现有技术中所采用的方法不适用于需要扩展的通讯端口类别过多的场合。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对相关技术中扩展外围通讯接口成本较高的缺陷，提出一种扩展系统外围通讯接口的装置及方法，以降低扩展成本、减少器件使用数量。为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种外围通讯接口的扩展装置。根据本专利技术实施例的外围通讯接口的扩展装置包括：主控处理器以及与主控处理器外部的串行外围设备接口(Serial PeripheralInterface，简称SPI)接口连接的单片机，单片机通过SPI通信方式经由SPI外部接口与主控处理器进行通信。在根据本专利技术实施例的扩展装置中，主控处理器通过SPI接口将数据发送到单片机的外部接口，单片机将从其外部接口接收的数据发送到主控处理器的SPI外部接口。根据本专利技术实施例的上述扩展装置还可以包括：一个或多个扩展通讯接口芯片，与单片机的外部接口连接，用于通过单片机的外部接口与主控处理器进行通讯。进一步的，根据本专利技术实施例的上述扩展装置还可以包括：一个或多个电平转换芯片，与单片机的外部接口及一个或多个扩展通讯接口芯片连接，用于将单片机的外部接口电平转换为一个或多个扩展通讯接口芯片的电平。-->其中，主控处理器可以为高级精简指令集设备(Advanced RISCMachines，简称ARM)处理器SAM7X256，单片机可以为ATMEGA162。为实现上述目的，根据本专利技术的另一个方面，提供了一种外围通讯接口的扩展方法。在根据本专利技术实施例的外围通讯接口的扩展方法中，将主控处理器通过SPI接口与单片机相连，包括：主控处理器通过SPI接口向单片机发送包含控制标识及对功能配置参数的控制信息；单片机根据控制信息中的功能配置参数对单片机的外部接口进行功能配置；主控处理器向单片机发送对单片机的外部接口进行操作的包含操作标识及待操作数据的数据信息；单片机解析数据信息，根据操作标识所对应的操作将待操作数据发送到单片机的外部接口；单片机将从单片机的外部接口获取的数据通过SPI接口发送到主控处理器。其中，主控处理器通过SPI接口向单片机发送包含控制标识及功能配置参数的控制信息包括：主控处理器在功能配置参数中设置以下至少之一：单片机外部接口的选择信息、波特率、数据位数、校验位数、停止位；主控处理器通过SPI接口向单片机发送包含控制标识及功能配置参数的控制信息。相应的，单片机根据控制信息中的配置参数对单片机的外部接口进行功能配置包括：单片机根据功能配置参数选择单片机对应的串行端口、配置串行端口的波特率、数据位数、校验位数及停止位。其中，上述主控处理器向单片机发送对单片机的外部接口进行操作的包含操作标识及待操作数据的数据信息包括：主控处理器在操作标识中设置如下至少之一：数据操作方式信息、选择操作的单-->片机的外部接口信息、及待操作数据的数据长度信息；主控处理器向单片机发送包含操作标识及待操作数据的数据信息。其中，上述单片机解析数据信息，根据操作标识所对应的操作将待操作数据发送到单片机的外部接口的操作包括：单片机解析数据信息，获得数据操作的方式信息、选择操作的单片机的外部接口信息、数据长度、及待操作数据；单片机根据数据操作的方式信息将待操作数据发送到选择操作的单片机的外部接口信息对应的外部接口。本专利技术上述实施例的方法和装置将主控处理器通过SPI接口外挂单片机实现系统外围通讯接口的扩展，不需要专用的扩展芯片，可有效节约扩展成本、减少器件使用数量和印刷电路板(PrintedCircuit Board，简称PCB)的面积、提高系统设计的灵活度，并在一定程度上增加系统的扩展能力。通过本专利技术上述实施例的方法和装置，可通过外挂单片机实现单芯片多类别通信端口的扩展，如标准Modem串行接口、RS232串行接口、RS485串信接口、以及存储空间的扩展等。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：-->图1为根据本专利技术实施例的外围通讯接口的扩展装置的应用系统框图；图2为根据本专利技术实施例的外围通讯接口的扩展装置中的主控处理器与单片机的关键接口的连接框图；图3为根据本专利技术实施例的外围通讯接口的扩展方法的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。装置实施例图1为根据本专利技术实施例的外围通讯接口的扩展装置的应用系统框图。如图1所示，本实施例包括主控处理器102、单片机104，其中，主控处理器102外围接口有Modem外部接口、RS485外部接口、SPI外部接口及调试(Debug)接口，主控处理器102通过SPI外部接口与单片机104相连；单片机104通过SPI通信方式与主控处理器102进行通信，将从主控处理器102接收的数据发送到单片机104的外部接口(如图1所示的单片机104的Modem接口及RS485接口)，并将从单片机104的Modem接口或RS485接口接收的数据通过SPI通信方式发送到主控处理器102。具体地，还可以在单片机的外部接连接一个或多个扩展通讯接口芯片，通过单片机的外部接口与主控处理器进行通讯。-->如图1所示，根据本专利技术实施例的扩展装置还可以包括一个或多个电平转换芯片，如MAX3232或MAX3485电平转换芯片等，其与单片机104的外部接口及一个或多个扩展通讯接口芯片连接，用于将单片机104的外部接口电平转换为扩展通讯接口芯片的电平。根据系统的需求不同，可以增加、删除扩展通讯接口芯片及电平转换芯片的数目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外围通讯接口的扩展装置，其特征在于，包括主控处理器以及与所述主控处理器的ＳＰＩ外部接口连接的单片机，其中，所述单片机通过ＳＰＩ通信方式经由所述ＳＰＩ外部接口与所述主控处理器进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种外围通讯接口的扩展装置，其特征在于，包括主控处理器以及与所述主控处理器的SPI外部接口连接的单片机，其中，所述单片机通过SPI通信方式经由所述SPI外部接口与所述主控处理器进行通信。2.根据权利要求1所述的外围通讯接口的扩展装置，其特征在于，所述主控处理器通过所述SPI接口将数据发送到所述单片机的外部接口，所述单片机将从其外部接口接收的数据发送到所述主控处理器的所述SPI外部接口。3.根据权利要求1所述的外围通讯接口的扩展装置，其特征在于，还包括：一个或多个扩展通讯接口芯片，与所述单片机的外部接口连接，用于通过所述单片机的外部接口与所述主控处理器进行通讯。4.根据权利要求3所述的外围通讯接口的扩展装置，其特征在于，还包括：一个或多个电平转换芯片，与所述单片机的外部接口及所述一个或多个扩展通讯接口芯片连接，用于将所述单片机的外部接口电平转换为所述一个或多个扩展通讯接口芯片的电平。5.根据权利要求1-4中任一项所述的外围通讯接口的扩展装置，其特征在于，所述主控处理器为ARM处理器SAM7X256，并且/或者，所述单片机为ATMEGA162。6.一种外围通讯接口的扩展方法，其特征在于，将主控处理器通过SPI接口与单片机相连，包括：所述主控处理器通过所述SPI接口向所述单片机发送包含控制标识及功能配置参数的控制信息；所述单片机根据所述控制信息中的所述功能配置参数对所述单片机的外部接口进行功能配置；所述主控处理器向所述单片机发送对所述单片机的外部接口进行操作的包含操作标识及待操作数据的数据信息；所述单片机解析所述数据信息，根据操作标识所对应的操作将所述待操作数据发送到所述单片机的外部接口；所述单片机将从...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋涛，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]