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SC26C94在测控系统中的应用

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:461

1引言

在许多复杂的测控、测试及数据处理系统中,一般需要与大量的被控对象、被测试设备及自动化仪表进行通信,而这些对象、设备及仪表等所提供的接口大多是标准的异步串行接口形式,因此,在以cpu为核心,与多路外围设备进行串行通信的测控、测试系统中,需要对串行接口进行扩充,通过选择功能合适的接口器件完成系统的设计要求。

目前,市场上出现了多种型号的接口芯片, philips半导体公司生产的四通道通用异步接收/发送器芯片sc26c94是其中之一。它以高集成度、低功耗、高性能、使用灵活等特点被广泛应用于航空、航海、工业控制等领域中。

2 sc26c94器件

sc26c94是采用coms技术生产的四通道通用异步接收/发送器芯片,共有4个相互独立的通道,且每个通道各有4个数字i/o口和2个16位定时/计数器,它们均可以通过编程设置其工作方式。结构框图如图1所示。

2.1 sc26c94特点
sc26c94为用户提供了+5v的供电方式,信号电平与ttl电平兼容,有dip和plcc两种封装形式,并具有以下特点:

·8字节发送fifo;
·8字节接收fifo;

·数据格式:5~8位数据位,包括奇校验、偶校验和无校验、1、1.5、2位停止位;

·发送和接收可设置不同波特率(23种固定波特率:50~230.4k或外部时钟的1倍或16倍);

·校验错误、帧错误和超限错误检测;

·起始位错误检测;

·通道工作模式可编程设置:即普通全双工、自动回绕、局部循环和远程循环四种模式;

·中断优先级可编程设置并自动识别;

·具有掉电保护模式;

·每个接收器配有“看门狗”电路;

2.2 sc26c94寄存器
sc26c94的工作方式是可编程的,工作方式通过对其一系列寄存器设置来定义,因此使用过程中,需要了解以下寄存器功能:

(1)mr0:工作方式寄存器0

定义发送和接收寄存器的fifo工作状态及接收器“看门狗”是否启动。

(2)mr1:工作方式寄存器1

该寄存器和mr0组合定义接收fifo工作状态及数据格式,包括:5~8位数据位、奇校验、偶校验和无校验、1、1.5、2位停止位。

(3)mr2:工作方式寄存器2

定义通道工作模式(包括普通全双工、自动回绕、局部循环和远程循环),停止位(1、1.5、2位)。

(4)csr:时钟选择寄存器

该寄存器与brg(波特率产生器)、acr(辅助控制寄存器,选择波特率设置方式)一起设置接收和发送波特率。

(5)cr:命令寄存器

定义各发送接收端口工作状态及是否允许发送接收。

(6)sr:状态寄存器

反映发送接收缓冲器状态及帧错、奇偶校验错、超限错等状态。

(7)imr:中断屏蔽寄存器

定义各端口是否允许中断。

(8)isr:中断状态寄存器

反映当前中断类型。

(9)cir:当前中断寄存器

反映当前中断的通道号和发送或接收中断类型。

3 sc26c94在测控系统中的应用

某航空测控系统是以80x86为核心,由a/d、 d/a及开关量控制、10种测试设备组成的,其中
测试设备中有8路为标准串行通信,分别为发动机转速、气压、高度、速度、遥测调制器、遥控解调器、地磁方向、gps等量。系统选用两片 sc26c94,扩充8个串行口,实现80x86与8路测试设备的通信。

3.1 硬件设计
(1)振荡电路

sc26c94内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器,引脚x1与x2分别是此放大器的输入端和输出端。此放大器与外部晶体构成一个振荡器,此例中采用了内部振荡电路。如图2所示,g1(g2)为3.6864mhz晶体;外部电容c2(c5)、 c3(c6)的典型值为24pf;另外,使用外部晶振时,可经过一非门,在非门输出端并联一个1k w的上拉电阻,从公共点引出与引脚x1连接。

(2)复位电路

sc26c94复位时间必须保证reset引脚上出现 1ms以上稳定的高电平,才可实现可靠的复位。因此无论是简单还是复杂的复位电路,均要保证此条件。图2中使用了简单的复位电路,其中r1 (r2)=1.5kw、c1 (c4)=10mf。

(3)接口电路

如图2所示,通过isa总线将80x86cpu与sc26c94及其它系统连接起来。其中d1完成总线驱动、隔离和地址译码,rxd1~rxd8与txd1~ txd8是sc26c94的接收/发送端,分别与外部的8路测试设备连接,实现cpu与外围设备的通信。

3.2 sc26c94

1引言

在许多复杂的测控、测试及数据处理系统中,一般需要与大量的被控对象、被测试设备及自动化仪表进行通信,而这些对象、设备及仪表等所提供的接口大多是标准的异步串行接口形式,因此,在以cpu为核心,与多路外围设备进行串行通信的测控、测试系统中,需要对串行接口进行扩充,通过选择功能合适的接口器件完成系统的设计要求。

目前,市场上出现了多种型号的接口芯片, philips半导体公司生产的四通道通用异步接收/发送器芯片sc26c94是其中之一。它以高集成度、低功耗、高性能、使用灵活等特点被广泛应用于航空、航海、工业控制等领域中。

2 sc26c94器件

sc26c94是采用coms技术生产的四通道通用异步接收/发送器芯片,共有4个相互独立的通道,且每个通道各有4个数字i/o口和2个16位定时/计数器,它们均可以通过编程设置其工作方式。结构框图如图1所示。

2.1 sc26c94特点
sc26c94为用户提供了+5v的供电方式,信号电平与ttl电平兼容,有dip和plcc两种封装形式,并具有以下特点:

·8字节发送fifo;
·8字节接收fifo;

·数据格式:5~8位数据位,包括奇校验、偶校验和无校验、1、1.5、2位停止位;

·发送和接收可设置不同波特率(23种固定波特率:50~230.4k或外部时钟的1倍或16倍);

·校验错误、帧错误和超限错误检测;

·起始位错误检测;

·通道工作模式可编程设置:即普通全双工、自动回绕、局部循环和远程循环四种模式;

·中断优先级可编程设置并自动识别;

·具有掉电保护模式;

·每个接收器配有“看门狗”电路;

2.2 sc26c94寄存器
sc26c94的工作方式是可编程的,工作方式通过对其一系列寄存器设置来定义,因此使用过程中,需要了解以下寄存器功能:

(1)mr0:工作方式寄存器0

定义发送和接收寄存器的fifo工作状态及接收器“看门狗”是否启动。

(2)mr1:工作方式寄存器1

该寄存器和mr0组合定义接收fifo工作状态及数据格式,包括:5~8位数据位、奇校验、偶校验和无校验、1、1.5、2位停止位。

(3)mr2:工作方式寄存器2

定义通道工作模式(包括普通全双工、自动回绕、局部循环和远程循环),停止位(1、1.5、2位)。

(4)csr:时钟选择寄存器

该寄存器与brg(波特率产生器)、acr(辅助控制寄存器,选择波特率设置方式)一起设置接收和发送波特率。

(5)cr:命令寄存器

定义各发送接收端口工作状态及是否允许发送接收。

(6)sr:状态寄存器

反映发送接收缓冲器状态及帧错、奇偶校验错、超限错等状态。

(7)imr:中断屏蔽寄存器

定义各端口是否允许中断。

(8)isr:中断状态寄存器

反映当前中断类型。

(9)cir:当前中断寄存器

反映当前中断的通道号和发送或接收中断类型。

3 sc26c94在测控系统中的应用

某航空测控系统是以80x86为核心,由a/d、 d/a及开关量控制、10种测试设备组成的,其中
测试设备中有8路为标准串行通信,分别为发动机转速、气压、高度、速度、遥测调制器、遥控解调器、地磁方向、gps等量。系统选用两片 sc26c94,扩充8个串行口,实现80x86与8路测试设备的通信。

3.1 硬件设计
(1)振荡电路

sc26c94内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器,引脚x1与x2分别是此放大器的输入端和输出端。此放大器与外部晶体构成一个振荡器,此例中采用了内部振荡电路。如图2所示,g1(g2)为3.6864mhz晶体;外部电容c2(c5)、 c3(c6)的典型值为24pf;另外,使用外部晶振时,可经过一非门,在非门输出端并联一个1k w的上拉电阻,从公共点引出与引脚x1连接。

(2)复位电路

sc26c94复位时间必须保证reset引脚上出现 1ms以上稳定的高电平,才可实现可靠的复位。因此无论是简单还是复杂的复位电路,均要保证此条件。图2中使用了简单的复位电路,其中r1 (r2)=1.5kw、c1 (c4)=10mf。

(3)接口电路

如图2所示,通过isa总线将80x86cpu与sc26c94及其它系统连接起来。其中d1完成总线驱动、隔离和地址译码,rxd1~rxd8与txd1~ txd8是sc26c94的接收/发送端,分别与外部的8路测试设备连接,实现cpu与外围设备的通信。

3.2 sc26c94

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