1、GM8123在智能電動柜通信系統(tǒng)中的應(yīng)用(圖文)    論文導(dǎo)讀：主板的核心控制器采用具有2個增強型UART的P89C669芯片，既要構(gòu)造RS485總線，又要與PC、觸摸屏等設(shè)備通信，2個串口顯然不夠用。通過比較，在設(shè)計中采用了GM8123(通用異步串口1擴3芯片)，將P89C669的UART0擴展成3個獨立的UART，分別與PC、觸摸屏及備用設(shè)備通信，從而實現(xiàn)在觸摸顯示屏或PC等設(shè)備上直接控制智能電動推柜進(jìn)行安全有效地移動。 關(guān)鍵詞：GM8123，P89C669，電動柜    1引 言 智能電動推柜系統(tǒng)具有可視化

2、人機操作界面，它的人性化表現(xiàn)為具有可視化人機操作界面，特點就是通信控制板能分別與PC機、觸摸屏和備用設(shè)備獨立地進(jìn)行信息交換。主板的核心控制器采用具有2個增強型UART的P89C669芯片，既要構(gòu)造RS485總線，又要與P C、觸摸屏等設(shè)備通信，2個串口顯然不夠用。通過比較，在設(shè)計中采用了GM8123(通用異步串口1擴3芯片)，將P89C669的UART0擴展成3個獨立的UART，分別與PC、觸摸屏及備用設(shè)備通信，從而實現(xiàn)在觸摸顯示屏或PC等設(shè)備上直接控制智能電動推柜進(jìn)行安全有效地移動。 2 電動推柜系統(tǒng)組成與功能 智能電動推柜系統(tǒng)主要由觸摸顯示屏、通信控制板（以下簡稱主板）、若干分散控制板（以

3、下簡稱控制板）及各種傳感器和執(zhí)行機構(gòu)等組成。主板通過RS485總線與安裝于各個柜子上的控制板通信協(xié)調(diào)各個柜子移動，還承擔(dān)著與觸摸顯示屏、PC通信的任務(wù)；控制板采集傳感器的信號和按鍵請求信號，將實時信息傳送給主板，并接收主板命令驅(qū)動電機進(jìn)而控制柜子的移動。 3主板的構(gòu)成 3.1 P89C669芯片 P89C669是基于PHILIPS半導(dǎo)體新51MX內(nèi)核的首類Flash微控制器代表，它具有8031所有的外部接口和內(nèi)部資源，同時還具有96k字節(jié)的Flash程序存儲器、2k字節(jié)的數(shù)據(jù)SRAM、2個增強型UART、1個可編程計數(shù)器陣列（PCA）、字節(jié)型I2C總線串行接口、支持ISP編程等。 3.2主板的

4、結(jié)構(gòu) 主板的結(jié)構(gòu)如圖1所示：其中的串口擴展是將UART0擴展成為3個串口，經(jīng)MAX232芯片完成電平轉(zhuǎn)換，構(gòu)成3個RS232接口，分別作為與觸摸屏、PC機的通信接口和讀卡器等的接口。 3.3 串口擴展方案的選擇 目前比較通用的串口擴展方案有兩種： 一種方案是用軟件實現(xiàn)，另一種是用硬件實現(xiàn)。論文格式。但軟件模擬串口存在有以下缺點：采樣次數(shù)低，一般只能做到2次/BIT，這樣數(shù)據(jù)的正確性就難以保證；不能實現(xiàn)高波特率通訊，軟件模擬串口一般不能實現(xiàn)高于4800 bps的波特率。硬件實現(xiàn)，采用專用串口擴展芯片，效果較好?？晒┻x擇的串口擴展芯片有TI等公司開發(fā)的16C554系列串口擴展芯片和一些國產(chǎn)的芯片如

5、成都國騰微電子有限公司的GM812X芯片。 16C554系列芯片實現(xiàn)的功能是通過并行口擴展串行口，功能比較強大、通訊速度高，但控制復(fù)雜，同時價格較高，主要的應(yīng)用場合是PC機串口擴展產(chǎn)品。GM8123串口擴展芯片全硬件實現(xiàn)串口擴展，硬件實現(xiàn)的采樣率為16次/BIT，子串口的波特率最高可以到38400bps，完全滿足系統(tǒng)要求，并且穩(wěn)定性高，占用系統(tǒng)資源少，通訊格式可設(shè)置，是一種性價比比較高的芯片?；谝陨峡紤]，主板采用GM8123來實現(xiàn)串口擴展。 4 基于GM8123的串口擴展 4.1 GM8123簡介 GM8123 可以將一個全雙工的標(biāo)準(zhǔn)串口擴展成3 個標(biāo)準(zhǔn)串口，并能通過外部引腳控制串口擴展模式

6、：單通道工作模式和多通道工作模式。 4.2 GM8123芯片工作模式 (1) 單通道工作模式 當(dāng)模式控制引腳MS = 1時，芯片工作在單通道工作模式下，單通道模式在一個時刻只允許一組RXD 和TXD與母串口進(jìn)行通訊，子串口最高波特率支持20Mbps。外部MCU 通過兩根輸入地址線和兩根輸出地址線選擇指定和母串口連接的子串口。      表 1 GM8123工作模式     多通道工作模式下發(fā)送子串口地址線定義     STADD1    

7、;STADD0    定義     0    1    選擇串口1發(fā)送     1    0    選擇串口2發(fā)送     1    1    選擇串口3發(fā)送   

8、60; 多通道工作模式下接收子串口地址線定義     SRADD1    SRADD0    定義     0    1    當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)是由子串口1接收的     1    0    當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)是由子串口2接收的 &

9、#160;   1    1    當(dāng)前接收到的數(shù)據(jù)是由子串口3接收的     (2) 多通道工作模式 當(dāng)模式控制引腳MS = 0時，芯片工作在多通道工作模式下，多通道模式允許3 個子串口同時全雙工地工作。在該工作模式下，各子串口波特率相同，母串口的波特率等于子串口波特率的4 倍，芯片的地址線STADD10 是輸入口，由MCU 控制選擇希望發(fā)送數(shù)據(jù)的子串口，地址線SRADD10 是輸出口，用于向MCU 返回接收到數(shù)據(jù)的子串口地址。多通道工作模式各地址線定義

10、如表1。 4.3 GM8123工作流程： 在主板中，GM8123工作在多串口模式，可通過將模式控制引腳MS置零來選擇多串口模式，多串口模式下GM8123工作流程： 圖2a GM8123 工作時序控制 (1) 單片機發(fā)送數(shù)據(jù)流程：如圖2a所示，MCU先向地址線STADD10 置入希望發(fā)送數(shù)據(jù)的子串口地址，再通過MCU的TXD 口向母串口發(fā)送希望傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。若需對另一子串口發(fā)送數(shù)據(jù)，則需要MCU修改地址線STADD10的狀態(tài)，此操作方法與單通道工作模式一樣。 圖2b GM8123 工作時序控制 (2) 單片機接收數(shù)據(jù)流程：如圖2b所示，GM8123子串口可主動響應(yīng)從機的發(fā)送要求，只要芯片工作在多通

11、道模式下，子串口不需要控制就可以主動接收從機送來的數(shù)據(jù)，同時由母串口發(fā)送給主機，并將SRADD10置成該子串口地址，主機接收到這幀數(shù)據(jù)后，可通過SRADD10的檢測判斷該數(shù)據(jù)來自哪一個子串口，從而對這幀數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理。芯片內(nèi)部采用對各子串口順序檢測的方式，即先檢測子串口1，再檢測子串口2，直到子串口3，先檢測的子串口有數(shù)據(jù)則先發(fā)送，無數(shù)據(jù)就檢測下一子串口。論文格式。 4.4 主板的串口擴展 如圖3所示，P89C669的P0.0、P0.1分別接GM8123的STADD0、STADD1用于發(fā)送地址選擇；P0.2、P0.3接SRADD0、SRADD1用于接收地址選擇；P0.4接MS用于模式選擇；P

12、0.5用于GM8123的復(fù)位控制。論文格式。系統(tǒng)采用多通道工作模式，故P89C669的P0.4一直為低電平。經(jīng)過GM8123的擴展，主板就可以通過TXD1、RXD1與觸摸屏通信，通過TXD2、RXD2與PC計算機通信，子串口3作為備用。 圖 3 GM8123接口圖 4.5串口擴展的程序控制 通信接口的波特率在初始化程序中完成。 (1) 發(fā)送程序處理：發(fā)送程序在主程序中完成。向觸摸屏發(fā)送數(shù)據(jù)，先置P0.1=0、P0.0=1，然后執(zhí)行MOV SBUF，A，A中存放的是待發(fā)送數(shù)據(jù)。向PC發(fā)送數(shù)據(jù)，先置P0.1=1、P0.0=0，然后執(zhí)行MOV SBUF，A，A中存放的是待發(fā)送數(shù)據(jù)。 (2) 接收程序處理： 接收程序在中斷服務(wù)子程序中完成。 當(dāng)程序進(jìn)入接收服務(wù)子程序后，先執(zhí)行現(xiàn)場保護(hù)程序段，再執(zhí)行MOV A，SBUF指令，讀入接收數(shù)據(jù)，然后讀入P0.3、P0.2，根據(jù)P0.3、P0.2的數(shù)值，將串行口的接收數(shù)據(jù)存放在相應(yīng)的暫存區(qū)。最后恢復(fù)現(xiàn)場、中斷返回。 5 結(jié)束語 本文經(jīng)過分析和比較選擇GM8123作為通信串口擴展芯片應(yīng)用在自行設(shè)計的智能電動密集柜系統(tǒng)當(dāng)中，完成了系統(tǒng)同時對觸摸屏、PC機以及其他備用設(shè)備的通信。經(jīng)過實踐，該串口擴展方法可靠有效