高速RS-422串行通信接口板设计

李晓建，余维荣，张 霞，王向东，吴金才

（第二炮兵装备研究院，北京100085）

RS-422串行通信方式以其传输距离远、可靠性高、使用灵活等特点，目前仍被大量应用[1]。某型装备测试时，为了实现状态监测与故障诊断，需要对设备间12路通信速率为614.4 kb/s的RS-422串行通信接口进行实时的数据转存，而通用串行通信接口板的通信速率最高为128 kb/s，数据缓存能力差，不能满足要求。本文设计了一种由异步串行通信控制器、嵌入式PC和双端口RAM为主的高速RS-422串行通信接口板，通信速率高，数据缓存强，使用简单。

1 总体方案

高速RS-422串行通信接口板总体方案如图1所示。该接口板采用通用的异步串行通信控制器ST16C554D，其传输速度可以由输入时钟的频率来控制，最高可以达到1.5 Mb/s，通过计算，本接口板采用9.830 4 MHz的晶振，可以达到614.4 kb/s通信速率，该控制器具有通用并行端口，可以把PC总线扩展为4个异步串行通信端口。选用高速全双工422通信收发器MAX1490，其传输速度可以达到2.5 Mb/s，收发互不影响。为了实现高速实时数据转存，采用嵌入式PC对异步串行通信控制器ST16C554D进行读写操作，并把读取的数据存入双端口RAM[2]。数据接收完毕后，主控PC通过PC104总线对双端口RAM进行读写操作，读出数据并存储在数据文件中，既充分发挥了主控PC的多任务处理能力，又不会对高速数据通信产生影响。

2 硬件设计

2.1 嵌入式PC对异步串行通信控制器的读写控制

采用嵌入式PC完成串行通信任务，其任务单一，可以保证数据的实时收发[3]。如图2所示，本接口板嵌入式PC采用德国控创公司的DIMM-PC/520-I，由133 MHz的高性能CPU、32 MB内存、32 MB板载电子盘、标准ISA总线接口等组成[4]。……