摘要：本文规划了一种根据PowerPC嵌入式内核MPC565和串口模块EMM-8M-XT的多串口通讯体系，给出了体系整体的硬件架构和软件规划流程，胪陈了串口卡跳线及寄存器的设置办法，完结了8个RS232/422/485作业形式可任意装备的全双工通讯串口。MPC565经过PC/104总线对串口卡进行读写操控，体积小，运用便利。经很多长期的通讯测验和考机验证，串口体系作业安稳，实时性好，抗干扰性强，在不同运用环境中选用特定通讯形式能有用确保信息交流的牢靠性，适用于具有多路串行数据传输需求的杂乱操控场合。
关键词：PowerPC;嵌入式体系;多串口通讯;PC/104总线
在一些杂乱的操控领域中，操控计算机往往需要与多个终端进行信息的交互通讯。但由于工程现场环境的约束和运用设备的日渐增多，近间隔集中式的通讯办理已不再具有遍及适用性。
跟着长途集散操控理念的呈现，串行数据通讯因其结构简略、规划便利、价格低廉、占用资源少、传输间隔远等优势而得到了广泛遍及。而近年来串口通讯正朝着带宽、速度、安稳性逐步添加的方向开展，运用多个串口进行信号收集或数据传输为多设备分布式布局供给了或许。但一般的处理器板卡只要一至两个RS232串口，难以满意操控体系对串口数量和数据传输过程中抗干扰功用的要求，因而需要对串口进行扩展规划。
传统的串口扩展规划多以微操控器与串口芯片在板集成的办法完结，需独自规划其操控电路和外围接口电路，周期较长，灵敏性低，且安稳性和抗干扰性仍有待验证。MPC565与EMM串口卡技能相对愈加老练，各功用指标现已过长期的实践验证，相同具有的PC/104总线结构使其可以以简略的插拔办法完结串口功用的扩展，运用灵敏、便利。因而本文结合以PowerPC嵌入式处理器MPC565为中心的飞控计算机开发渠道，介绍一种多串口通讯在实践工程运用中的扩展办法。运用MPC565与EMM-8M-XT组成串口扩展体系，经过简略的搭积木办法完结8个通讯办法可装备的串口扩展。
1 体系硬件结构规划
本文触及的内容已成功运用于某型无人机飞控体系的预研开发。众所周知，无人机飞翔操控体系是个典型的多输入、多输出体系，其多外设渠道大多选用分布式布局，串行通讯逐步成为了各传感器及使命设备与飞控计算机内核之间的首要通讯办法，高质量的数据传输特别重要。
本文中飞控计算机内核选用具有PC/104结构的MPC565板卡。PowerPC系列的MPC565处理器具有较高的硬件安稳性和抗干扰性，作业频率可达50 MHz以上，在无操作体系的状况下也能牢靠、灵敏的直接操作硬件，运算处理才能强壮，牢靠性高，作业温度规模-40℃～+85℃，一起运用PC/104总线结构还可以外接串口、A/D、D/A、I/O等功用组件，为其供给了便利的资源扩展才能，且有利于功用的模块化集成。
MPC565可经过简略的插拔办法与相同具有PC/104结构的EMM-8M-XT完结串口功用的扩展。EMM-8M-XT串口板供给8个通讯形式可装备的串行接口，别离衔接磁罗盘、大气机、GPS、惯导等设备，完结不同的使命功用。扩展串口通讯后飞控体系结构如图1所示。
本文运用的MPC565板卡设有3个RS232通讯串口，首要用于程序装订和飞控参数的测验，因而需额定的串口模块来满意飞控计算机的基本功用。这儿选用DIAMOND公司的EMM-8M-XT串口模块完结串口功用的扩展。
EMM-8M-XT串口模块集成了两个高功用的16C654操控芯片，8个独立的串口通道各有64字节的接纳缓冲器和发送缓冲器，主动软硬件流程操控，最高装备波特率可达1.5 Mb/s，有10个不同的中止优先级可选。每个通道的状况可以经过CPU的操作读取寄存器。三态输出为双向数据总线和操控总线供给TTL驱动才能、优先级中止体系操控、可编程的串行接口特性。串口基地址、中止号和通讯形式(RS232/422/485可选)亦可经过硬件跳线灵敏装备，如图2和图3所示。
为避免与其他PC/104结构的板卡抵触，在这儿把串口板的基地址设为200H，port1～port8共用3号中止。基地址跳线J9的A、B、C、D界说如图4所示，“In”表明放置跳线，“Out”表明不放置跳线。每个串行口的基地址和中止号信息均保存在EEPROM中，上电后板卡从中读取这些数据，主动完结基地址和中止号的初始装备。
2 运用软件规划
运用软件选用C言语编程，可读性好，首要分为串口板初始化软件和串口中止服务软件。EMM-8M-XT的8个串口相对独立。除共用中止级外，MPC565可对每个串口的特性进行独自操控，因而波特率、数据格局、缓冲区深度等需经过初始化软件顺次设置。8串口初始化流程和中止处理流程如图5所示。
用中止办法完结芯片功用比查询办法能更有用地运用CPU，具有更好的实时性，大批量数据传输时中止办法更能显示出其优势。
本例中8个串口共用3号中止，由内部硬件机制完结板级中止状况寄存器相应位的置位与清零。在中止处理子程序中，首先要封闭CPU呼应其他中止的才能，避免形成多层中止嵌套或许导致的程序死机。这样即便中止一起到来各串口也能正常作业，不会呈现抢占现象，亦不会发生中止堵塞或丢掉状况。8个串口共用3号中止，详细哪一个通道发生中止由坐落202H的中止状况寄存器指示(bit0～hit7别离代表1～8号串口)。中止发生后，CPU将“天公地道”，依照3号中止处理函数内设置的中止状况查询次第，对到来的中止顺次呼应。数据接纳或发送时，各串口选用相同的中止处理流程，下面以串口中止服务程序为例，对软件规划思路进行描绘。
3 功用验证
多串口通讯扩展体系实物图如图7所示。实践运用中别离对8个串口进行了部分测验和体系测验，如图8所示。在115200bps的高波特率下，长期的通讯验证未呈现帧格局过错和丢帧现象。中止的收发办法亦一起确保了较高的传输速度和对其它使命的实时呼应。
4 定论
文中运用PC/104总线结构的PowerPC嵌入式处理器MPC565和串口模块EMM-8M-XT成功构建了多串口通讯扩展体系。各串口在带有校验机制的长期接连串行通讯测验中.RS232、RS422、RS485 3种作业形式下均收发正常，帧格局正确且误码率极低。体系测验中，8个串口作业于无人机机载杂乱电磁环境和温变循环(-40℃、+85℃)等恶劣条件下，可以长期接连安稳的进行数据传输，具有较强的抗干扰才能和杰出的实时功用。
