《電子技術(shù)應(yīng)用》
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AT89C52單片機(jī)與ARINC429航空總線接口設(shè)計(jì)
國(guó)外電子元器件
趙世強(qiáng) 趙 滿 周義健
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(guò)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。
Abstract:
Key words :

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(zhǎng)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(duì)接收的數(shù)據(jù)可進(jìn)行奇偶狀態(tài)校驗(yàn),;并可對(duì)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(duì)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(guò)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)器最多可裝載8?jìng)€(gè)32位字長(zhǎng)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(guò)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(huì)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。

表1 74LS373功能表

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?。粒裕福梗茫担才cDEI1016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(lái)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U3,、U4鎖存,,爾后再把16位數(shù)據(jù)一同送至DEI1016?U2?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?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(huì)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(hào)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(chǔ)器后,P3.4會(huì)由低變高,,此時(shí)U3,、U4輸出為高阻抗?fàn)顟B(tài),但不會(huì)影響U2的數(shù)據(jù)輸出狀態(tài),。其發(fā)送程序如下:

mov?。洌穑簦颍#澹埃埃埃?/p>

mov a,,#d1l ,;取字1的低8位

movx @dptr,a ,;把字1的低8位鎖入U3

mov?。洌穑簦颍#悖埃埃埃?/p>

mov a,,#d1h ,;取字1的高8位

movx @dptr,a ,;把字1的高8位鎖入U4

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U3

mov?。洌穑簦?,#c000h

mov a,#d2h ,;取字2的高8位

movx @dptr,,a ;把字2的高8位鎖入U3

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(guò)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(qǐng)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U5、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(lái)把數(shù)據(jù)讀入,。其接收程序如下:(以接收器1為例),。    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(qǐng)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(guò)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(huì)更好,。

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



4 結(jié)束語(yǔ)

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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