基于AT89C52與ARINC429航空總線接口設(shè)計(jì)
摘要:DEI1016是一種可支持ARINC429航空總線協(xié)議的串行接收、發(fā)送器件。文中介紹了DEI1016的主要功能和工作原理,給出了DEI1016的數(shù)據(jù)收發(fā)過程,同時(shí)重點(diǎn)介紹了DEI1016與AT89C52單片機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)方法。 關(guān)鍵詞:DEI1016;接收;發(fā)送;接口設(shè)計(jì);
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/247518.htmAT89C52 1 DEI1016的主要功能 DEI1016是Device Engineering Incorporated 生產(chǎn)的一種可支持ARINC429航空總線協(xié)議的串行接收、發(fā)送器件。該器件的主要功能如下:
●串行數(shù)據(jù)字長為32或25位;
●串行數(shù)據(jù)速率為100kbps或12.5kbps;
●具有獨(dú)立的收、發(fā)電路;
●兩個(gè)獨(dú)立的接收器可直接與ARINC429總線接口;
●具有串/并接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,和并/串發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能;
●對接收的數(shù)據(jù)可進(jìn)行奇偶狀態(tài)校驗(yàn);并可對發(fā)送數(shù)據(jù)奇偶狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置;
●可自動(dòng)產(chǎn)生字與字之間的間隔;
●采用單一+5V供電。
2 DEI1016的工作原理
DEI1016的引腳功能及特點(diǎn)以前已有介紹,現(xiàn)僅對該器件的工作原理作以描述。
2.1 DEI1016的復(fù)位及初始化
電路上電后,首先在MR引腳施加200μs的低電平脈沖以使DEI1016復(fù)位,然后把控制字寫到16位數(shù)據(jù)總線上,這樣,在LDCW引腳施加低電平便可把控制字寫入到控制字寄存器,爾后便可接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.2 DEI1016的數(shù)據(jù)發(fā)送過程
DEI1016的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)序如圖1所示。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),首先應(yīng)查詢TXR引腳是否為高電平,若是高電平,表明發(fā)送存儲器已空;此時(shí)置ENTX引腳為低電平可停止發(fā)送數(shù)據(jù),并把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫到16位數(shù)據(jù)總線上。之后,若要發(fā)送數(shù)據(jù)字1,則置LD1為低,LD2為高;若發(fā)送數(shù)據(jù)字2,則置LD1為高,LD2為低此時(shí)再查詢TXR引腳是否為低電平,若為低電平,表明發(fā)送數(shù)據(jù)已裝載到存儲器中,此時(shí)再置ENTX引腳為高電平即可發(fā)送數(shù)據(jù)。DEI1016的發(fā)送存儲器最多可裝載8個(gè)32位字長的數(shù)據(jù),DEI1016采用的是先進(jìn)先出的發(fā)送順序。
2.3 DEI1016的數(shù)據(jù)接收過程
DEI1016的數(shù)據(jù)接收時(shí)序如圖2所示。當(dāng)接收器1接收到數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)會置DR1為低電平;而當(dāng)接收器2接收到數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)將置DR2為低電平。欲使接收器1將接收數(shù)據(jù)的字1送至16位數(shù)據(jù)總線上,應(yīng)先置SEL為低電平,再置OE1為低電平且置OE2為高。而后再置SEL為高電平,便可將字2送至16位數(shù)據(jù)總線。要使接收器2的數(shù)據(jù)送至16位數(shù)據(jù)總線上,則置OE2為低電平,OE1為高電平即可。輸出控制OE 使能G 輸入D 輸出Q L H H H L H L L L L X Qo H X X Z 3 AT89C52與DEI1016的接口設(shè)計(jì) AT89C52(U1)8位微控器與DEI1016的16位數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí),必須先利用鎖存器來鎖存數(shù)據(jù)。其接口電路框圖見圖3。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),U1先把要發(fā)送的數(shù)據(jù)分成低8位和高8位送出,并進(jìn)入U(xiǎn)3、U4鎖存,爾后再把16位數(shù)據(jù)一同送至DEI1016U2的數(shù)據(jù)總線上。U3、U4、U5、U6均選用74LS373芯片,它們的內(nèi)部均由D鎖存器和三態(tài)輸出門組成,其功能表如表1所列。當(dāng)OE為低電平,且G為高電平時(shí),輸出Q與輸入D之間為直通方式。而當(dāng)OE為高電平,且G由高電平跳變?yōu)榈碗娖胶?,D端輸入數(shù)據(jù)被D鎖存器鎖存,之后即使D端(P0口)輸入數(shù)據(jù)再發(fā)生變化,也不會影響已鎖存的數(shù)據(jù)。如果OE為低電平,系統(tǒng)將輸出原先鎖存的數(shù)據(jù)。為了鎖存低8位數(shù)據(jù),需要由U1的WR和地址選通信號Y7(由譯碼器U7譯出)經(jīng)或非門U8去控制U3的G端。實(shí)際上,只有U1在執(zhí)行寫操作時(shí), WR和Y7才同時(shí)為低電平,而此時(shí)低8位數(shù)據(jù)才能被U3暫時(shí)鎖存。高8位數(shù)據(jù)的鎖存與此類似M,U1的P3.4由高變低可打開U3、U4的輸出門,從而使U3、U4把數(shù)據(jù)送至U2的數(shù)據(jù)總線,當(dāng)U1的P1.3或P1.4由高變低以把16位數(shù)據(jù)裝入發(fā)送存儲器后,P3.4會由低變高,此時(shí)U3、U4輸出為高阻抗?fàn)顟B(tài),但不會影響U2的數(shù)據(jù)輸出狀態(tài)。其發(fā)送程序如下: mov dptr,#e000h mov a,#d1l ;取字1的低8位 movx @dptr,a ;把字1的低8位鎖入U(xiǎn)3 mov dptr,#c000h mov a,#d1h ;取字1的高8位 movx @dptr,a ;把字1的高8位鎖入U(xiǎn)4 clr p3.4 ;打開U3、U4的輸出 nop clr p1.3 ;字1數(shù)據(jù)裝入DEI1016 nop setb p3.4 ;關(guān)閉U3、U4的輸出 setb p1.3 mov dptr,#e000h mov a,#d2l ;取字2的低8位 movx @dptr,a ;把字2的低8位鎖入U(xiǎn)3 mov dptr,#c000h mov a,#d2h ;取字2的高8位 movx @dptr,a ;把字2的高8位鎖入U(xiǎn)3 clr p3.4 ;打開U3、U4的輸出 nop clr p1.4 ;字2數(shù)據(jù)裝入DEI1016 nop setb p3.4 setb p1.4
用U1接收數(shù)據(jù),應(yīng)將DR1、DR2及TXR經(jīng)與門U13接至U1的INT0,在INT0口產(chǎn)生中斷后,U1便執(zhí)行讀操作,并通過RD和Y5控制U14、U15以讀入DR1、DR2及TXR的狀態(tài)。U2接收到數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)完畢后,即向U1的INT0口申請中斷,并在中斷程序中判斷DR1、DR2及TXR的狀態(tài)。TXR為低表明發(fā)送完畢,而DR1或DR2為低則表明已收到數(shù)據(jù)。此時(shí)可置P1.2(SEL)為低電平,同時(shí)也置P1.0(接DEI1016的OE1)或P1.1 接DEI1016的OE2為低電平,以使字1的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上,而使P1.0、P1.1經(jīng)U11異或后輸出以使U5、U6的G端為高電平,從而把數(shù)據(jù)鎖入U(xiǎn)5、U6。由于RD分別與Y7、Y6相或后的輸出是與U5、U6的OE門相連接的,因此,U1 執(zhí)行讀操作時(shí),應(yīng)先后打開U5、U6的OE門來把數(shù)據(jù)讀入。其接收程序如下:(以接收器1為例)。 clr p1.2 ;置DEI1016的SEL=0,讀字1 clr p1.0 ;置DEI1016的/OE1=0 setb p1.1 ;置DEI1016的/OE2=1 nop mov dptr,#e000h movx a,@dptr ;把字1的低8位讀入 mov 10h,a mov dptr,#c000h movx a,@dptr ;把字1的高8位讀入 mov 11h,a setb p1.2 ;置DEI1016的SEL=1,讀字2 nop mov dptr,#e000h movx a,@dptr ;把字2的低8位讀入 mov 12h,a mov dptr,#c000h movx a,@dptr ;把字2的高8位讀入 mov 13h,a setb p1.0 ;置DEI1016的/OE1=1 setb p1.1 ;置DEI1016的/OE2=1 setb p1.2 ;置DEI1016的SEL=1 圖3 DEI1016的兩路接收可能產(chǎn)生同時(shí)接收的現(xiàn)象。即在上述兩路共用一個(gè)中斷源時(shí),如果某一路申請中斷已進(jìn)入接收程序,那么另一路同時(shí)接收的數(shù)據(jù)就可能被屏蔽。解決方法是:進(jìn)入中斷程序后,在接收數(shù)據(jù)過程中再查詢另一路DR的狀態(tài)。當(dāng)然,如果每路單獨(dú)使用一個(gè)中斷源,效果將會更好。
4 結(jié)束語
實(shí)際上,上述AT89C52與DEI1016的接口電路經(jīng)改進(jìn)也可以應(yīng)用到其它16位數(shù)據(jù)總線接口的電路中,而如果用ISP器件替代鎖存器及其門電路,還可大大減小電路板的面積。
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