用于RS-232转I2C转换集成电路与主机间通信的软件层制造技术

技术编号:2828740 阅读:319 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
具有第一通信接口或协议的主机控制器(304),通过对来自主机控制器(304)的命令流做出响应的转换设备(302)或集成电路,对一个或多个的具有不同于第一通信接口或协议的第二通信接口或协议的从属设备(310)进行写或读操作。本发明专利技术提供高层通信协议,命令信息和数据通过高层通信协议传送至转换设备(302),转换设备(302)对这些命令加以解释,并参与主机控制器(304)与从属设备(310)之间期望的数据传送操作。在本发明专利技术的另一个方面,高层通信协议还包括由转换设备(302)解释的、用于实现主机控制器(304)与转换设备(302)间数据传送的命令,这些命令包括:存取转换设备(302)的内部寄存器和I/O端口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及利用总线转换桥在主机和一个或多个的从属设备 之间进行通信的方法和装置。更具体地说,本专利技术涉及指挥用于有关 数据传送操作的总线转换设备或桥和设备的通信协议。
技术介绍
半导体制造工艺的进步使集成电路上可以集成许多独立的电路元 件。而这种能力又为设计者提供了制造大规模系统和系统级组件的可 能。某些上述系统级模块可用于提供通信或数据传送功能。例如,通 用异步收发机(UART)可以提供一条符合RS-232标准的串行通信通道。 类似地,也可以用集成电路实现I2C串行通信协议。RS-232和I2C提供众所周知和规定明确的硬件规范,且长期为电子 工业领域中的多种应用所使用。存在如UART或I2C控制器的集成电路, 使得可以将上述两种不同的硬件通信协议作为单一、独立的集成电路 集成到系统中。某些集成电路(如微控制器)包括功能模块,实现按照如RS-232 或I2C协议进行的通信。类似地, 一些外围或从属设备被适配于按照单 个协议,如RS-232或I2C协议进行通信。
技术实现思路
所需的是一种方法,该方法通过高层软件命令流,使适配于按照第 一协议进行通信的主机控制器,参与同一个或多个从属设备的传送数 据操作,其中从属设备按照第二协议进行通信。简而言之,本专利技术的实施例中, 一种主机控制器具有第一通信接口 或协议,以向一个或多个的从属设备写入或从中读出数据,每个从属 设备都具有不同于第一通信接口或协议的第二通信接口或协议。本发 明的实施例还提供高层通信协议,命令信息和数据通过高层通信协议 传送至一个转换设备或桥设备,转换设备对这些命令加以解释,以实 现主机控制器与从属设备之间期望的数据传送操作。在本专利技术的另一方面,高层通信协议还包括由转换设备解释的用 于实现在主机控制器和转换设备间传送数据的命令。附图说明图1是具有RS-232接口和I2C接口,适用于本专利技术实施例的集成电 路的方框图。图2示出了依照本专利技术的软件层协议的多个命令流。 图3示出了结合了本专利技术的典型系统的示意方框图。具体实施例方式总体上,本专利技术的实施例包括转换设备,可用于按照第一和第 二硬件通信协议进行通信,参与同一个或多个从属设备传送数据的工 作,从属设备利用从按照第一通信协议通信的主机控制器接接收的高 层软件命令流按第二协议进行通信。在典型实施例中,第一协议是 RS-232,第二协议是I2C。习惯上,为了使系统支持I2C master,采用如Philips PCA9564的 12C控制器。然而,向系统添加这样的装置可能需要主机专门使用大量 的管脚以增加对I2C master支持。由于可能需要大量主机管脚专门用于 实现此功能,且因为微控制器上的管脚通常被认为是一种稀缺资源, 故此这种安排是不合理的。然而,将两种不同的硬件通信协议集成到单一集成电路(IC), 使得包含这样一个集成电路的系统能够通过如RS-232接口提供对I2C master能力的支持。此类集成电路可以被称作转换设备或桥设备。这 样一个集成电路可以用任何适宜的方式实现,这些方式包括但不局限 于,编程以提供适宜通信接口的微控制器或具有提供通信接口的专用 电路的特定用途集成电路。除硬件层,还存在依照本专利技术的软件层, 使主机能够以ASCII格式用类I2C的RS-232协议同此转换设备进行通信。此处,对一个实施例、实施例或相似套语的引用,表示结 合该实施例说明的特定的特点、结构、操作和特征包含于本专利技术的至 少一个实施例中。因此,此处出现的这类短语或套语未必都指相同的 实施例。此外,可以在一个或多个实施例中以任何恰当的方式结合多 个特点、结构、操作和特征。术语集成电路(ic)、半导体设备、单片设备、微电子设备和芯 片通常可以在电子学领域替换使用。由于上述术语在该领域中为人们 所周知,本专利技术适用于所有上述术语。ASCII指美国信息交换标准码。术语单片微型计算机、微控制器、嵌入式处理器和类似的变体常 在此领域中替换使用,通常意在涵盖单片数字数据处理设备。此处使用的术语,管脚,指电器联接到集成电路外部组件的封装 集成电路的多个末端。本专利技术的实施例利用必需的少量管脚建立了一条连接主机控制器和转换设备或集成电路的RS-232链路,还包括主机控制器和转换设 备间的类ASCII命令接口或软件层协议。参考图l,示出了说明性转换设备的方框图。RS-232接口位于左 侧,包括两个信号RX、 TX。 RX和TX是必需的信号,用于向主机控 制器向主机控制器发送数据或从主机控制器接收数据。支持I2C master 的信号示于转换设备的右侧。这些信号被标记为SDA和SCL。信号X1 用于为设备提供同步定时,其余的信号-RESET, GPIOs (即,通用 输入/输出)是可选的,如特定实施例不需要则可不予设计。Vcc和Vss 分别指馈电点和接地点。仍参考图1 ,图中示出了UART功能模块和I2C功能模块以及它们 之间的内部通信通道。所属领域技术人员及公开内容的受益人应了解 此说明性的转换设备还包括用于解释ASCII码和控制信息以及用于管理将在以下予以更充分说明的数据传送的控制逻辑(未示出)。参考图2,示出了用于RS232转I2C转换(或桥)设备与主机控制 器间通信的软件协议200。命令流202由主机生成,并被发送至RS-232转I2C转换设备,以从主机向连接至转换设备的从属设备写入N个字 节,命令流202包括第一ASCII字符,如S,表示命令流描述的是一 个与连接在转换设备上的从属设备共同执行的操作。命令流202还包括 一个从属设备地址,其中地址字节中的比特O处于O状态。用字母W 代表此零状态,表示将执行写操作。命令流202还包括对待传送数据量 的指示,如数据的字节数(N)。应了解,虽然字节是有效方便的数据 比特分组方式,但本专利技术还考虑了用于表示待写入数据量的任何适宜 方案,可以是比特、半字节、字节、半字、字、双字或任何其他适宜 的数据量单位。当发送了N个数据字节之后,主机控制器提供一个 ASCII字符,如P,表示命令流202结束。工作中,命令流202被转换设备接收,转换设备对ASCII字符和控 制信息加以解释,并对其做出响应,向指定从属设备写入N数据字节。命令流204由主机控制器生成,并被发送至转换设备,以从连接至 转换设备的从属设备读取N个字节,并将这些字节传送给主机,命令 流204包括第一ASCII字符,如S,表示控制流描述的是与从属设备 共同执行的操作。控制流204还包括一个从属地址,其中地址字节的比 特0处于1状态。用字母R代表此1状态,表示将执行读操作。命令 流204还包括对待传送数据量的指示,如字节数。命令流204还包括 ASCII字符,如P,表示命令流204结束。工作中,命令流204被转换设备接收,转换设备对ASCII字符和控 制信息加以解释,并对其做出响应,从指定从属设备读取N数据字节。 说明性数据流206表示转换设备对主机的响应。命令流208由主机控制器生成,并被发送至转换设备,以向转换 设备的一个或多个的内部寄存器写入数据,命令流208包括第一ASCI1 字符,如W,表示内部寄存器写操作。命令流208还包括多于一对 的寄存器地址和寄存器数据。寄存器地址表示由转换设备的哪个内部 寄存器接收所提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在连接了多个从属设备(310)的RS-232转I2C转换集成电路(IC)(302)和连接至转换IC(302)的主机(304)之间进行通信的方法,所述转换IC(302)还包括:多个内部寄存器和至少一个输入/输出(I/O)端口,所述方法包括:在转换IC(302)处,接收来自主机(304)的第一命令流(202),转换IC(302)对第一命令流(202)进行处理,确定第一命令流(202)包括:第一码,表示将要执行与至少一个从属设备(310)的传送数据操作;从属地址;第二码,表示所述数据传送操作是向从属地址中写入;将要传送的数据的量的指示;所指示的数据的量;和第三码,表示命令流的结束;以及向位于指定从属地址的从属设备(310)写入所指示的数据的量;其中主机(304)和转换IC(302)间按第一硬件协议通信,转换IC(302)和多个从属设备(310)间按第二硬件协议通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-30 60/696,3631.一种用于在连接了多个从属设备(310)的RS-232转I2C转换集成电路(IC)(302)和连接至转换IC(302)的主机(304)之间进行通信的方法,所述转换IC(302)还包括多个内部寄存器和至少一个输入/输出(I/O)端口,所述方法包括在转换IC(302)处,接收来自主机(304)的第一命令流(202),转换IC(302)对第一命令流(202)进行处理,确定第一命令流(202)包括第一码,表示将要执行与至少一个从属设备(310)的传送数据操作;从属地址;第二码,表示所述数据传送操作是向从属地址中写入;将要传送的数据的量的指示;所指示的数据的量;和第三码,表示命令流的结束;以及向位于指定从属地址的从属设备(310)写入所指示的数据的量;其中主机(304)和转换IC(302)间按第一硬件协议通信,转换IC(302)和多个从属设备(310)间按第二硬件协议通信。2. 根据权利要求l所述的方法,还包括在转换IC (302)处,接收来自主机(304)的第二命令流(204), 转换IC (302)对第二命令流(204)进行处理,确定第二命令流(204) 包括第一码,表示将要执行与至少一个从属设备的数据传送操作; 从属地址;第四码,表示所述数据传送操作是从位于从属地址的从属 设备中读取;将要传送的数据的量的指示;和第三码,表示第二命令 流的结束;从位于指定的从属地址的从属设备(310)读取所指示的数据的量;以及将从位于指定的从属地址的从属设备(310)中读取的数据传送至 主机(304)。3. 根据权利要求2所述的方法,还包括在转换IC (302)处,接收来自主机的第三命令流,转换IC (302) 对第三命令流进行处理,确定第三命令流包括第五码,表示将要执 行与至少一个l/0端口的数据传送操作;和将要传送的数据;以及 向I/0端口写入数据。4. 根据权利要求3所述的方法,还包括-在转换IC (302)处,接收来自主机的第四命令流,转换IC (302) 对第四命令流进行处理,确定第四命令流包括第六码,表示将要执 行与至少一个I/0端口的数据传送操作;读I/0端口;以及向主机传送从l/0端口读出的数据。5. 根据权利要求4所述的方法,其中,第一、第三、第五和第六码是AScn字符。6. 根据权利要求5所述的方法,其中,转换IC(302)是微控制器。7. —种转换设备(302),包括集成电路,被适配于通过第一组 管脚按第一通信协议通信;集成电路还被适配于通过第二组管脚按第 二通信协议通信;其中集成电路还被适配于通过第一组管脚接收多个 命令流,对所述命令流加以解释,以及响应于所述命令流中的至少第 一个命令流,通过第二组管脚与所述命令流的至少第一个命令流指定 的至少一个从属设备(310)进行通信,并管理第一组...

【专利技术属性】
技术研发人员:东努耶恩
申请(专利权)人:NXP股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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