DE69819581T2

DE69819581T2 - Seriendatenübertragungsschaltung

Info

Publication number: DE69819581T2
Application number: DE69819581T
Authority: DE
Inventors: Mitsuya 7-12 Ohie; Atsushi 7-12 Yusa
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2018-04-03
Also published as: DE69819581D1; EP0869431A1; KR19980080869A; JPH10283088A; EP0869431B1; US6445700B1; KR100359422B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine serielle Kommunikationsschaltung, die in einem integrierten Schaltkreis einer Mikrosteuerung usw. verwendet wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In einem integrierten Schaltkreis, der in einer Mikrosteuerung usw. verwendet wird, wird eine serielle Kommunikationsschaltung zum Senden und Empfangen von seriellen Daten verwendet. Allgemein ist eine herkömmliche serielle Kommunikationsschaltung konfiguriert, wie es nachfolgend beschrieben ist.
2 ist ein Diagramm, das die herkömmliche serielle Kommunikationsschaltung zeigt.
In der Figur sind 1a und 1b serielle Schnittstellenschaltungen, sind 2a und 2b Puffer und sind 3-0 und 3-1 serielle Ports (Kanäle). Die interne Konfiguration der seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b und der serielle Ports 3-0 und 3-1 ist wie folgt.
3 ist ein Diagramm, das die interne Konfiguration der seriellen Kommunikationsschaltung zeigt.
In der Figur entspricht eine serielle Kommunikationsschaltung 1 den seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b in 2. Die serielle Kommunikationsschaltung 1 besteht aus einem Sende-Schieberegister 11, einem Empfangs-Schieberegister 12, einer Sende-Steuerschaltung 13, einer Empfangs-Steuerschaltung 14 und einem Baudraten-Generator 15. Ein Puffer 2 entspricht den Puffern 2a und 2b in 2. Der Puffer 2 besteht aus einem Sendepuffer 21 und einem Empfangspuffer 22. Ein serielles Port 3 entspricht den seriellen Ports 3-0 und 3-1 in 2. Das serielle Port 3 hat eine Empfangsdatenleitung RXD, eine Sendedatenleitung TXD, eine Empfangstaktleitung RXC und eine Sendetaktleitung TXC.
Der Sendepuffer 21 und der Empfangspuffer 22 sind an einen internen Bus, wie beispielsweise eine Mikrosteuerung, angeschlossen. Der Sendepuffer 21 enthält temporär Sendedaten, während der Empfangspuffer 22 temporär Empfangsdaten enthält. Das Sende-Schieberegister 11 empfängt parallele Sendedaten vom Sendepuffer 21 und wandelt sie in serielle Daten zur Übertragung zur Sendedatenleitung TXD um. Das Empfangs-Schieberegister 12 empfängt serielle Daten über die Empfangsdatenleitung RXD und wandelt sie in parallele Daten zur Übertragung zum Empfangspuffer 22 um. Die Sendesteuerschaltung 13 und die Empfangsteuerschaltung 14 steuern eine Datenübertragung und einen Datenempfang basierend auf synchronen Taktsignalen. Der Baudraten-Generator 15 erzeugt Taktsignale, die für eine serielle Kommunikation verwendet werden.
4 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer herkömmlichen seriellen Kommunikationsschaltung zeigt.
In der Figur ist ein Bezugszeichen 100 eine Mikrosteuerung, die zwei serielle Kommunikationsschaltungen hat. Bezugszeichen 200 und 300 sind externe ICs, zu oder von welchen die seriellen Kommunikationsschaltungen Daten senden oder empfangen. Jeder IC hat ein Paar von seriellen Ports: 200A–200B und 300A–300B. Die seriellen Ports 200A und 300A sind an die seriellen Ports 3-0 und 3-1 an der Mikrosteuerung 100 angeschlossen, während die seriellen Ports 200B und 300B jeweils an externe ICs 200 und 300 angeschlossen sind. Weil die Anzahl von Eingangs/Ausgangs-Signalleitungen von den seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b abhängt, wird "n" zum Darstellen der Anzahl von Eingangs/Ausgangs-Signalleitungen in 4 und in 2 verwendet.
Die herkömmliche serielle Kommunikationsschaltung, die unabhängig ist, wie es in 2 gezeigt ist, hat die nachfolgend beschriebenen Probleme.

➀ Wenn Empfangsdaten zu groß sind (das Ausmaß von einem Paket groß ist), um im Empfangspuffer 22 gespeichert zu werden, muss der Empfänger den Sender fragen, ein Senden von Daten temporär zu stoppen und Daten irgendwo anders hin zu bewegen, wie beispielsweise zu einem RAM-Bereich. Wenn der Empfänger bereit zum Empfangen von Daten wird, dann fragt der Empfänger den Sender, Daten zu senden, die den Daten direkt folgen, die gesendet worden sind. Dies dauert lange und erfordert ein großes Ausmaß an Datenverarbeitung beim Empfänger.
➁ Wenn Sendedaten zu groß sind, um gleichzeitig im Sendepuffer 21 gespeichert zu werden, muss der Sender eine Einheit von Daten im Sendepuffer speichern, die Einheit von Daten senden, und darauf folgend die nächste Einheit von Daten im Puffer speichern. Dies muss wiederholt werden, bis alle Daten gesendet sind, was ein großes Ausmaß von Datenverarbeitung am Sender erfordert. Das bedeutet, ein Speichern müssen von Daten im Sendepuffer jedes Mal, wenn sie gesendet werden, unterbricht eine Kommunikation und resultiert in einer langen Kommunikationsschaltungszeit.
➂ Normalerweise erfordert ein Senden derselben Daten zu einer Vielzahl von Empfängern genauso viele serielle Kommunikationsschaltungen. In einer Konfiguration, bei welcher die serielle Kommunikationsschaltung unabhängig ist, wie es in 2 gezeigt ist, müssen dieselben Daten für jede serielle Kommunikationsschaltung vorbereitet werden.
➃ Wie es in 4 gezeigt ist, erfordert eine Kommunikation zwischen dem externen IC 200 und dem externen IC 300 die seriellen Ports, die für diese Kommunikation beabsichtigt sind (die seriellen Ports 200B und 300B in der Figur). Diese speziellen Ports sind zusätzlich zu denjenigen zur Kommunikation mit seriellen Kommunikationsschaltungen, wie beispielsweise 3–0 und 3-1, nötig. Daher sind dann, wenn es eine Vielzahl von solchen Knoten als externe ICs 200 und 300 gibt und eine Kommunikation einer seriellen Kommunikationsschaltung unter ihnen durchgeführt wird, serielle Ports zur Kommunikation unter diesen Knoten nötig.

Herkömmliche Puffertechniken, die bei Kommunikationsschaltungen verwendet werden, sind offenbart in: Patent Abstracts of Japan, vol. 006, No. 062 (P-111), April 21, 1982 & JP 57 003161 A (HITACHI LTD.), 8. Januar 1982; FR-A-2 636 448 (SINGER et al.), 16. März 1990; EP-A-0 018 518 (IBM), 12. November 1980; und DE 22 50 307 A (LICENPIA), 25. April 1974. Ein doppeltes Puffern bedeutet, dass ein Puffer beschrieben wird, während ein weiterer Puffer gelesen wird, wobei ein Schalter die Puffer umschaltet, wenn einer der Puffer einmal vollständig beschrieben ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine serielle Kommunikationsschaltung zur Verfügung zu stellen, die Daten schnell sendet oder empfängt, selbst wenn die Menge an Sende- oder Empfangsdaten groß ist.
Die vorliegende Erfindung ist im unabhängigen Anspruch definiert. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Zum Erreichen dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung einen Schalter zur Verfügung, der eine serielle Schnittstellenschaltung aus einer Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen auswählt, und zwar jeweils mit einem Puffer, und sie mit einem seriellen Port verbindet.
Daher werden zum Senden von Daten, die zu groß sind, um in einem Puffer gespeichert zu werden, Daten in einem zweiten Puffer gespeichert, während Daten von einem ersten Puffer gesendet werden, und sofort nachdem alle Daten vom ersten Puffer gesendet sind, wird der Schalter zum zweiten Puffer geschaltet, um Daten von dort zu senden. Dies lässt zu, dass eine große Menge an Daten kontinuierlich gesendet wird.
Zum Empfangen von Daten, die zu groß sind, um in einem Puffer empfangen zu werden, wird der Schalter zu einem zweiten Puffer geschaltet, wenn ein erster Puffer voll wird. Dies lässt zu, dass eine große Menge von Daten kontinuierlich empfangen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen nachfolgend von den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung verstanden werden. In den Zeichnungen:
1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines ersten Ausführungsbeispiels einer seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
2 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer herkömmlichen seriellen Kommunikationsschaltung zeigt.
3 ist ein Diagramm, das die interne Konfiguration einer typischen seriellen Kommunikationsschaltung zeigt.
4 ist ein Diagramm, das den Anschluss der herkömmlichen seriellen Kommunikationsschaltung zeigt.
5 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Umschaltverarbeitungsschaltung zeigt, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
6 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines zweiten Ausführungsbeispiels der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines dritten Ausführungsbeispiels der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines vierten Ausführungsbeispiels der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Anwendung bei dem vierten Ausführungsbeispiel der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines fünften Ausführungsbeispiels der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein Diagramm, das die Details eines Schalters erklärt, der bei dem fünften Ausführungsbeispiel der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
12 ist ein Diagramm, das den Anschluss des fünften Ausführungsbeispiels der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Anwendung bei dem fünften Ausführungsbeispiel der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
14 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines sechsten Ausführungsbeispiels der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines ersten Ausführungsbeispiels der seriellen Kommunikationsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das System in der Figur weist eine serielle Schnittstellenschaltung 1a, eine serielle Schnittstellenschaltung 1b, einen Puffer 2a, einen Puffer 2b, ein serielles Port 3 und einen Schalter 4 auf.
Die seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b, die gleich denjenigen sind, die im Stand der Technik verwendet werden, sind Schnittstellenschaltungen zum Senden und Empfangen von seriellen Daten. Die Puffer 2a und 2b sind Sende/Empfangs-Puffer, die jeweils an die seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b angeschlossen sind. Das serielle Port 3 ist ein Port (Kanal), das an die seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b über den Schalter 4 angeschlossen ist. Der Schalter 4 verbindet selektiv eine der beiden seriellen Schnittstellenschaltungen 1a oder 1b mit dem seriellen Port 3. Das bedeutet, dass ein Auswahlanschluss a an die serielle Schnittstellenschaltung 1a angeschlossen ist oder der andere Auswahlanschluss b an die serielle Schnittstellenschaltung 1b angeschlossen ist, wobei der gemeinsame Anschluss c konstant an das serielle Port 3 angeschlossen ist.
Als Nächstes wird ein typischer Betrieb der seriellen Kommunikationsschaltung mit der obigen Konfiguration beschrieben. Es soll angenommen sein, dass der Schalter 4 nun mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1a verbunden ist, wie es in 1 gezeigt ist. In diesem Fall arbeitet die Schaltung als ob die serielle Kommunikationsschaltung des Standes der Technik einen Kanal hätte. Wenn Daten gesendet werden, werden im Puffer 2a gespeicherte Sendedaten sequentiell von der seriellen Schnittstellenschaltung 1a gesendet. Wenn Daten empfangen werden, werden Daten vom seriellen Port 3 über die serielle Schnittstellenschaltung 1a empfangen und im Puffer 2a gespeichert. Gleichermaßen werden dann, wenn der Schalter 4 mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1b verbunden ist, Daten unter Verwendung der seriellen Schnittstellenschaltung 1b und des Puffers 2b gesendet oder empfangen.
Zum gleichzeitigen Senden von Daten, die größer als der Puffer 2a sind, werden so viele Daten, wie im Puffer 2a gespeichert werden können, im Puffer 2a gespeichert, und werden dann die übrigen Daten im Puffer 2b gespeichert. Daten werden vom Puffer 2a über die serielle Schnittstellenschaltung gesendet, und sofort nachdem alle Daten im Puffer 2a gesendet sind, wird der Schalter 4 zur seriellen Schnittstellenschaltung 1b geschaltet, um Daten vom Puffer 2b über die serielle Schnittstellenschaltung 1b zu senden.
Eine große Menge an Daten, die die Gesamtgröße des Puffers 2a und des Puffers 2b übersteigt, wird wie folgt gesendet. Daten im Puffer 2a werden zuerst gesendet, und nachdem alle Daten in diesem Puffer gesendet sind, wird der Schalter 4 zur seriellen Schnittstellenschaltung 1b geschaltet, um Daten im Puffer 2b zu senden. Während Daten im Puffer 2b gesendet werden, werden die nächsten Daten im Puffer 2a gespeichert. Der Schalter 4 wird dann zur seriellen Schnittstellenschaltung 1a geschaltet, um Daten im Puffer 2a zu senden. Ein Umschalten des Schalters 4 auf diese Weise, während Daten in einen der Puffer gespeichert werden, der zu dieser Zeit nicht zum Senden von Daten verwendet wird, lässt zu, dass eine große Menge an Daten kontinuierlich gesendet wird.
Zum gleichzeitigen Empfangen von Daten, die größer als der Puffer 2a sind, werden Daten über die serielle Schnittstellenschaltung 1a empfangen, und so viele Daten, wie im Puffer 2a gespeichert werden können, werden im Puffer 2a gespeichert. Wenn der Puffer 2a voll wird, wird der Schalter 4 zur seriellen Schnittstellenschaltung 1b umgeschaltet. Daten werden dann über die serielle Schnittstellenschaltung 1b empfangen, und Daten werden im Puffer 2b gespeichert. Während Daten im Puffer 2b gespeichert werden, werden im Puffer 2a empfangene Daten verarbeitet. Dann wird der Schalter 4 wieder umgeschaltet, und Daten werden über die serielle Schnittstellenschaltung 1a empfangen. Die Wiederholung dieser Operation lässt zu, dass eine große Menge an Daten kontinuierlich empfangen wird.
Bei der obigen Konfiguration wird die Umschaltoperation des Schalters 4, getriggert durch das "Puffer-voll-"Erfassungssignal, durch die Hardware automatisch verarbeitet. Dieser Schalter kann auch durch die Software dadurch umgeschaltet werden, dass die "Puffer-voll"-Unterbrechung in einer eingebauten Schaltung, wie beispielsweise einer Mikrosteuerung, veranlasst. Das Folgende erklärt die Konfiguration dieses Beispiels.
5 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Umschaltschaltung zeigt, die die Operation bzw. den Betrieb des Schalters 4 steuert.
In dieser Figur weist die Umschaltschaltung 4 eine UND-Schaltung 401, eine UND-Schaltung 402, eine ODER-Schaltung 403, ein T-Flip-Flop (FF) 404 und einen Schalter 405 auf. Die UND-Schaltung 401 unterzieht das Leer/Voll-Signal, das den Zustand des Puffers 2a anzeigt, und das Übertragungsendsignal, das den Zustand der seriellen Schnittstellenschaltung 1a anzeigt, einer UND-Verknüpfung. Die UND-Schaltung 402 unterzieht das Leer/Voll-Signal, das den Zustand des Puffers 2b anzeigt, und das Übertragungsendsignal, das den Zustand der seriellen Schnittstellenschaltung 1b anzeigt, einer UND-Verknüpfung. Die ODER-Schaltung 403 unterzieht die Ausgabe der UND-Schaltung 401 und die Ausgabe der UND-Schaltung 402 einer ODER-Verknüpfung und sendet diese logische Summenausgabe zum T-Flip-Flop 404. Die Ausgabe Q des T-Flip-Flops 404 wird über den Schalter 405 auf den Schalter 4 zur Verwendung als das Schaltsignal eingestellt. Der Schalter 405 wählt den Umschaltmode des Schalters 4 aus den folgenden zwei aus: einem hardwaremäßigen automatischen Umschaltmode und einem softwaremäßigen Umschaltmode. PR und CLR, die zum T-Flip-Flop 404 gesendet werden, sind jeweils das Voreinstellsignal und das Löschsignal.
Die Umschaltschaltung 400 mit der oben beschriebenen Konfiguration arbeitet wie folgt. Beispielsweise dann, wenn Daten gesendet werden, wird der Puffer 2a in der folgenden Sequenz zum Puffer 2b umgeschaltet. Wenn sowohl das Leersignal vom Puffer 2a als auch das Übertragungsendsignal von der seriellen Schnittstellenschaltung 1a ein sind, gibt die UND-Schaltung 401 das Ein-Signal aus. Dieses Ein-Signal wird über die ODER-Schaltung 403 zum T-Flip-Flop 404 gesendet, was die Ausgabe des T-Flip-Flops 404 umkehrt. Dann wird das umgekehrte Schaltsignal zum Schalter 4 gesendet, was veranlasst, dass der Schalter 4 zur seriellen Schnittstellenschaltung 1b umschaltet. Als Ergebnis werden im Puffer 2b gespeicherte Daten über die serielle Schnittstellenschaltung 1b gesendet, und das Ein-Signal wird von der UND-Schaltung 402 ausgegeben. Die Ausgabe des T-Flip-Flops 404 wird umgekehrt, und der Schalter 4 wird wieder zur seriellen Schnittstellenschaltung 1a umgeschaltet.
Wenn Daten empfangen werden, wird der Schalter 4 durch das Puffer-Voll-Signal vom Puffer 2a oder 2b und das Übertragungsendsignal von der seriellen Schnittstellenschaltung 1a oder 1b auf dieselbe Weise umgeschaltet, wie dann, wenn Daten gesendet werden.
Wenn der Schalter 4 durch die Software umgeschaltet wird, wird der Schalter 405 durch das Software-Umschaltsignal geschaltet.
Beim oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ermöglicht der Schalter 4, der selektiv mit der mit dem Puffer 2a verbundenen seriellen Schnittstellenschaltung 1a oder mit der mit dem Puffer 2b verbundenen seriellen Schnittstellenschaltung 1b verbindet, dass zwei serielle Kommunikationsschaltungen 1a und 1b austauschbar mit einem seriellen Port 3 verbunden werden. Als Ergebnis lässt ein Schalten zwischen dem Puffer 2a und dem Puffer 2b jeweils mit einer geringen Größe zu, dass eine große Menge an Daten kontinuierlich gesendet oder empfangen wird. Der Zusatz des hardwarebetriebenen Schalters 4 zum automatischen Schalten erhöht weiterhin die Geschwindigkeit, und zwar insbesondere in einer Mikrosteuerung, wodurch die Menge an CPU-Verarbeitung reduziert wird.
Beim ersten Ausführungsbeispiel werden zwei Paare verwendet, die aus der seriellen Schnittstellenschaltung 1a, an welche der Puffer 2a angeschlossen ist, und der seriellen Schnittstellenschaltung 1b, an welche der Puffer 2b angeschlossen ist, bestehen. Das Ausführungsbeispiel ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise können drei oder mehrere Paare verwendet werden, in welchem Fall der Schalter 4 eine von drei oder mehreren seriellen Kommunikationsschaltungen auswählt.
Zweites Ausführungsbeispiel
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel hat jede einer Vielzahl von seriellen Kommunikationsschaltungen einen Schalter zum Ermöglichen, dass eine Vielzahl von Puffern selektiv angeschlossen wird. Das bedeutet, dass zwei Gruppen einer seriellen Kommunikationsschaltung (1a oder 1b) und eines Puffers (2a oder 2b) durch den Schalter 4 bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel umgeschaltet werden. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Puffer zum Anschluss an eine serielle Kommunikationsschaltung geschaltet.
6 ist ein Diagram, das die Konfiguration des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
Das System in der Figur weist eine serielle Schnittstellenschaltung 1a, eine serielle Schnittstellenschaltung 1b, einen Puffer 2a, einen Puffer 2b, ein serielles Port 3-0, ein serielles Port 3-1, einen Pufterauswahlschalter 4a-0, einen Pufferauswahlschalter 4a-1, einen Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 und einen Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-1 auf. Die Beschreibung der seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b und der Puffer 2a und 2b ist hier weggelassen, weil ihre Funktionen gleich denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels sind. Die seriellen Ports 3-0 und 3-1 sind Ports, die jeweils an die seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b angeschlossen sind.
Jeder der Pufferauswahlschalter 4a-0 und 4a-1 verbindet einen der beiden Puffer 2a und 2b und eine der beiden seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b. Jeder der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 und 4b-1 schaltet die Verbindung zwischen einem der durch den Pufterauswahlschalter 4a-0 oder 4a-1 ausgewählten Puffer 2a und 2b und der seriellen Schnittstellenschaltung 1a oder der seriellen Schnittstellenschaltung 1b ein oder aus.
Ein typischer Betrieb der seriellen Kommunikationsschaltung mit der obigen Konfiguration wird beschrieben. Zum Verwenden des Systems mit der oben beschriebenen Konfiguration auf die gleiche Weise wie bei der herkömmlichen seriellen Kommunikationsschaltung wird der Pufterauswahlschalter 4a-0 mit dem Puffer 2a verbunden und wird der Pufterauswahlschalter 4a-1 mit dem Puffer 2b verbunden, wobei die Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 und 4b-1 eingeschaltet sind. In diesem Fall wird der Puffer 2a über den Pufterauswahlschalter 4a-0 und den Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1a verbunden. Gleichermaßen wird der Puffer 2b über den Pufterauswahlschalter 4a-1 und den Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-1 mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1b verbunden. Es ist zu beachten, dass dieselbe Konfiguration gebildet wird, wenn der Pufterauswahlschalter 4a-0 den Puffer 2b auswählt und wenn der Pufterauswahlschalter 4a-1 den Puffer 2a auswählt.
Als Nächstes wird beschrieben, wie Daten, die größer als der Puffer 2a sind, über das serielle Port 3-0 gleichzeitig gesendet werden. Es soll angenommen sein, dass der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 eingeschaltet ist und dass der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-1 ausgeschaltet ist. So viele Daten, wie im Puffer 2a gespeichert werden können, werden im Puffer 2a gespeichert, die übrigen Daten werden im Puffer 2b gespeichert, und dann werden Daten im Puffer 2a über die serielle Schnittstellenschaltung 1a gesendet. Sofort nachdem alle Daten im Puffer 2a gesendet sind, wird der Pufterauswahlschalter 4a-0 zum Puffer 2b geschaltet, und Daten im Puffer 2b werden über die serielle Schnittstellenschaltung 1a gesendet.
Zusätzlich wird zum Senden von Daten, die größer als die Gesamtgröße des Puffers 2a und des Puffers 2b sind, über das serielle Port 3-0 der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 eingeschaltet und wird der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-1 ausgeschaltet, wie im obigen Fall. Daten werden vom Puffer 2a gesendet, und nachdem alle Daten gesendet sind, wird der Pufferauswahlschalter 4a-0 zum Puffer 2b geschaltet, um Daten vom Puffer 2b zu senden. Während Daten vom Puffer 2b gesendet werden, werden die übrigen Daten im Puffer 2a gespeichert. Als Nächstes wird der Pufferauswahlschalter 4a-0 wieder zum Puffer 2a geschaltet, um Daten vom Puffer 2a zu senden. Ein sequentielles Schalten des Pufferauswahlschalters 4a-0 und ein Speichern von Daten in einem der Puffer 2a und 2b, die nicht verwendet werden, lässt zu, dass eine große Menge an Daten kontinuierlich gesendet wird.
Als Nächstes wird beschrieben, wie Empfangsdaten, die größer als der Puffer 2a sind, über das serielle Port 3-0 gleichzeitig empfangen werden. Es soll angenommen sein, dass der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 eingeschaltet ist und dass der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-1 ausgeschaltet ist. Zuerst wird der Pufferauswahlschalter 4a-0 mit dem Puffer 2a verbunden, um Daten über die serielle Schnittstellenschaltung 1a in den Puffer 2a zu empfangen. Wenn der Puffer 2a voll ist, wird der Pufferauswahlschalter 4a-0 zu dem Puffer 2b geschaltet, um Daten im Puffer 2b zu speichern. Während Daten im Puffer 2b gespeichert werden, werden im Puffer 2a empfangene Daten verarbeitet. Dann wird der Pufterauswahlschalter 4a-0 zum Puffer 2a geschaltet, um dort Daten zu speichern. Die Wiederholung dieser Operation lässt zu, dass eine große Menge an Daten kontinuierlich empfangen wird.
Weil das serielle Port 3-0 beim Sende-Empfangs-Betrieb, der oben beschrieben ist, verwendet wird, ist der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 eingeschaltet. Zum Senden oder Empfangen von Daten über das serielle Port 3-1 wird der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 ausgeschaltet und wird der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-1 eingeschaltet. In diesem Fall wird der Pufferauswahlschalter 4a-1 zum Auswählen von einem der Puffer 2a und 2b verwendet, um dieselbe Operation durchzuführen, wie sie oben beschrieben ist.
Zusätzlich ist es möglich, dieselben Daten von den seriellen Schnittstellenschaltungen 1 und 1b zu den seriellen Ports 3-0 und 3-1 zu senden, indem beide seriel len Schnittstellenschaltungen 1a und 1b mit einem der Puffer 2a und 2b verbunden werden. Beispielsweise werden zum Senden von Daten vom Puffer 2a über das serielle Port 3-0 und das serielle Port 3-1 zur gleichen Zeit die Pufterauswahlschalter 4a-0 und 4a-1 mit dem Puffer 2a verbunden, und beide Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 und 4b-1 werden eingeschaltet.
Zum Senden von Daten von dem Puffer 2b über die serielle Ports 3-0 und 3-1 zur gleichen Zeit werden die Pufferauswahlschalter 4a-0 und 4a-1 mit dem Puffer 2b verbunden, und beide Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 und 4b-1 werden eingeschaltet.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel kann der Betrieb der Pufferauswahlschalter 4a-0 und 4a-1 und der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 und 4b-1 automatisch durch die Hardware oder durch eine durch die Software erzeugte Unterbrechung geschaltet werden.
Das oben beschriebene zweite Ausführungsbeispiel hat die Pufferauswahlschalter 4a-0 und 4a-1 und die Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 und 4b-1 zum selektiven Verbinden der zwei Puffer 2a und 2b mit den zwei seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b. Es ergibt die folgenden Vorteile.

➀ Die serielle Schnittstellenschaltung 1a oder 1b kann zum kontinuierlichen Senden oder Empfangen von Daten verwendet werden.
➁ Die Kombination aus den Puffern (2a und 2b) und den seriellen Schnittstellenschaltungen (1a und 1b) kann flexibel geändert werden. Beispielsweise ist der Puffer 2a permanent an die serielle Schnittstellenschaltung 1a angeschlossen, wie dann, wenn sie einen unabhängigen Kanal bildeten, oder der Puffer 2a ist an die serielle Schnittstellenschaltung 1b angeschlossen.
➂ Dieselben Daten können gleichzeitig über die zwei seriellen Ports 3-0 und 3-1 gesendet werden.

Das oben beschriebenezweite Ausführungsbeispiel hat zwei Puffer 2a und 2b und zwei serielle Schnittstellenschaltungen 1a und 1b. Die Anzahl von Puffern und die Anzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen muss nicht immer zwei sein. So lange die Anzahl von Verbindungs-Ein/Aus-Schalter gleich der Anzahl von seriellen Schnitstellenschaltungen ist und solange die Anzahl von Pufferauswahlschaltern, die irgendeinen der Puffer auswählen können, gleich der Anzahl von Verbindungs-Ein/Aus-Schaltern ist, können die Anzahl von Puffern und die Anzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen irgendeine Anzahl sein, die zwei oder größer ist.
Drittes Ausführungsbeispiel
Das oben beschriebene zweite Ausführungsbeispiel hat zwei Pufferauswahlschalter 4a-0 und 4a-1 und zwei Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 und 4b-1. Ein System mit einem Pufferauswahlschalter und einem Verbindungs-Ein/Aus-Schalter kann auch Daten zu oder von Puffern 2a und 2b senden oder empfangen. Das Folgende beschreibt ein drittes Ausführungsbeispiel, das eine solche Konfiguration hat.
7 ist ein Diagramm, das die Konfiguration des dritten Ausführungsbeispiels zeigt.
In der Figur weist das System eine serielle Schnittstellenschaltung 1a, eine serielle Schnittstellenschaltung 1b, einen Puffer 2a, einen Puffer 2b, ein serielles Port 3-0, ein serielles Port 3-1, einen Pufterauswahlschalter 4a und einen Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b auf. Die Beschreibung der Komponenten, die andere als der Pufterauswahlschalter 4a und der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b sind, ist hier weggelassen, weil sie dieselben wie diejenigen des zweiten Ausführungsbeispiels sind.
Der Pufferauswahlschalter 4a verbindet den Puffer 2a und den Puffer 2b selektiv mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1a. Der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b schaltet die Verbindung zwischen dem Puffer 2b und der seriellen Schnittstellenschaltung 1b ein oder aus.
Ein typischer Betrieb der seriellen Kommunikationsschaltung des dritten Ausführungsbeispiels, das die obige Konfiguration hat, wird beschrieben.
Wenn das dritte Ausführungsbeispiel wie ein System mit der herkömmlichen Konfiguration verwendet wird, wird der Pufferauswahlschalter 4a zum Puffer 2a geschaltet, um den Puffer 2a mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1a zu verbinden. Der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b wird eingeschaltet, um den Puffer 2b mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1b zu verbinden. Dies führt zu einer Verbindung des Puffers 2a und der seriellen Schnittstellenschaltung 1a mit dem seriellen Port 3-0 und zu einer Verbindung des Puffers 2b und der seriellen Schnittstellenschaltung 1b mit dem seriellen Port 3-1.
Als Nächstes wird beschrieben, wie Daten, die größer als der Puffer 2a sind, gleichzeitig über das serielle Port 3-0 gesendet werden. Es soll angenommen sein, dass der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b-0 ausgeschaltet ist. So viele Daten, wie in dem Puffer 2a gespeichert werden können, werden im Puffer 2a gespeichert, die übrigen Daten werden im Puffer 2b gespeichert, und Daten werden vom Puffer 2a über die serielle Schnittstellenschaltung 1a gesendet. Sofort nachdem alle Daten vom Puffer 2a gesendet sind, wird der Pufferauswahlschalter 4a zum Puffer 2b geschaltet, um Daten vom Puffer 2b über die serielle Schnittstellenschaltung 1a zu senden.
Es wird beschrieben, wie Daten, die größer als die Gesamtgröße des Puffers 2a und des Puffers 2b sind, gesendet werden. Es soll angenommen sein, dass der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b ausgeschaltet ist, wie im obigen Fall. Daten werden vom Puffer 2a gesendet, und nachdem Daten gesendet sind, wird der Pufferauswahlschalter 4a zum Puffer 2b geschaltet, um Daten vom Puffer 2b zu senden. Während Daten vom Puffer 2b gesendet werden, werden die übrigen Daten im Puffer 2a gespeichert, wird der Pufferauswahlschalter 4a wieder zum Puffer 2a geschaltet und werden Daten vom Puffer 2a gesendet. Ein sequentielles Schalten des Pufferauswahlschalters 4a und ein Speichern von Daten in einem der Puffer 2a und 2b, der gerade nicht verwendet wird, lässt zu, dass eine große Menge an Daten kontinuierlich gesendet wird.
Als Nächstes wird beschrieben, wie Daten, die größer als der Puffer 2a sind, gleichzeitig empfangen werden. Es soll angenommen sein, dass Daten über das serielle Port 3-0 empfangen werden und dass der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b aus ist. Zuerst werden Daten über die serielle Schnittstellenschaltung 1a in den Puffer 2a empfangen. Wenn der Puffer 2a voll wird, wird der Pufferauswahlschal ter 4a zum Puffer 2b geschaltet, um Daten in den Puffer 2b zu speichern. Während Daten im Puffer 2b gespeichert werden, werden im Puffer 2a empfangene Daten verarbeitet, und dann wird der Pufferauswahlschalter 4a wieder umgeschaltet, um Daten im Puffer 2a zu speichern. Die Wiederholung dieser Operation lässt zu, dass eine Menge von Daten kontinuierlich empfangen wird.
Wie bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Operation des Pufferauswahlschalters 4a und des Verbindungs-Ein/Aus-Schalters 4b durch die Hardware oder durch eine durch die Software erzeugte Unterbrechung automatisch geschaltet werden.
Wie es oben beschrieben ist, verwendet das dritte Ausführungsbeispiel den Pufferauswahlschalter 4a und den Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b zum Verbinden von zwei Puffern 2a und 2b selektiv mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1a. Diese Konfiguration ergibt dieselben Vorteile wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels. Gleichzeitig lässt eine durch den Pufferauswahlschalter 4a und den Verbindungs-Ein/Aus-Schalter 4b durchgeführte Schaltsteuerung zu, dass das System als unabhängiger Kanal verwendet wird. Zusätzlich vereinfachen weniger Schalter als beim zweiten Ausführungsbeispiel die Konfiguration, was den Packungsbereich in einem integrierten Schaltkreis reduziert.
Beim dritten Ausführungsbeispiel werden zwei Puffer 2a und 2b mit einer seriellen Schnittstellenschaltung 1a selektiv verbunden. Es ist zu beachten, dass die Anzahl von Puffern nicht immer zwei sein muss. Beispielsweise können drei oder mehrere Puffer verwendet werden, in welchem Fall der Pufferauswahlschalter 4a so konfiguriert ist, dass er zu einem von drei oder mehreren Puffern geschaltet werden kann. Zusätzlich kann die Anzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen 1a und 1b drei oder mehr sein. In diesem Fall wird zugelassen, dass eine der seriellen Schnittstellenschaltungen selektiv an eine Vielzahl von Puffern anschließen, wobei die übrigen seriellen Schnittstellenschaltungen unter Steuerung der Verbindungs-Ein/Aus-Schalter an ihre Puffer angeschlossen werden.
Viertes Ausführungsbeispiel
Das vierte Ausführungsbeispiel ermöglicht, dass eine serielle Schnittstellenschaltung selektiv Daten zu einer Vielzahl von seriellen Ports gleichzeitig sendet oder von diesen empfängt.
8 ist ein Diagramm, dass die Konfiguration des vierten Ausführungsbeispiels zeigt.
Das System in der Figur weist eine serielle Schnittstellenschaltung 1c, ein serielles Port 3-0, ein serielles Port 3-1 und einen Schalter 5 auf. Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel kein Puffer vorgesehen ist, kann ein Puffer mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1c verbunden sein, wie bei den obigen Ausführungsbeispielen. Die Beschreibung der seriellen Schnittstellenschaltung 1c und der seriellen Ports 3-0 und 3-1 ist hier weggelassen, weil ihre Funktionen dieselben wie diejenigen der Ausführungsbeispiele 1 und 2 sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die serielle Schnittstellenschaltung 1c direkt mit dem seriellen Port 3-0 verbunden. Die serielle Schnittstellenschaltung 1c ist über den Schalter 5 mit dem seriellen Port 3-1 verbunden.
Der Schalter 5 schaltet mit einem Ende an die serielle Schnittstellenschaltung 1c angeschlossen und mit dem anderen Ende an das serielle Port 1 angeschlossen die Verbindung zwischen ihnen ein oder aus.
Das vierte Ausführungsbeispiel mit der obigen Konfiguration arbeitet wie folgt. Wenn der Schalter 5 aus ist, sind die Sende- und Empfangsoperationen dieselben wie diejenigen bei einem herkömmlichen System, wobei es nur eine serielle Kommunikationsschaltung gibt. Ein Einschalten des Schalters 5, wenn Daten gesendet werden, führt dazu, dass Daten in der seriellen Schnittstellenschaltung 1c zu dem seriellen Port 3-0 und zu dem seriellen Port 3-1 gleichzeitig gesendet werden. Jedoch dann, wenn Daten empfangen werden, können Daten nicht gleichzeitig vom seriellen Port 3-0 und vom seriellen Port 3-1 empfangen werden. Somit werden Daten nur vom seriellen Port 3-0 empfangen.
Beim oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel verbindet der Schalter 5 eine serielle Schnittstellenschaltung 1c mit zwei seriellen Ports 3-0 und 3-1, was es möglich macht, dieselben Daten zu einer Vielzahl von Knoten gleichzeitig zu senden. Dies implementiert eine Rundesendemode-Kommunikation (eine Übertragung derselben Daten zu einer Vielzahl von Knoten) auf einfache und effiziente Weise. Die Fähigkeit, diese Operation mit nur einer seriellen Schnittstellenschaltung 1c durchzuführen, reduziert das Ausmaß an erforderlicher Hardware.
Es kann eine Vielzahl von Kombinationen aus dem Schalter 5 und dem seriellen Port 3-1 geben. Das Folgende erklärt ein System mit dieser Konfiguration als Beispiel einer Anwendung des vierten Ausführungsbeispiels.
9 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Anwendung des vierten Ausführungsbeispiels zeigt.
Das in der Figur gezeigte System hat eine Vielzahl von Gruppen aus einem Schalter 5 und dem seriellen Port 3-1, die bei dem in 8 gezeigten System verwendet werden. Das bedeutet, dass serielle Ports 3-1 bis 3-m jeweils über Schalter 5-1–5-m mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1c verbunden sind. Die seriellen Ports 3-1 bis 3-m werden selektiv mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1c verbunden.
Die Sende/Empfangs-Operation einer seriellen Kommunikationsschaltung mit dieser Konfiguration, welche Operation durch das gleichzeitige Schalten der Schalter. 5-1 bis 5-m gesteuert wird, ist gleich der Operation des vierten Ausführungsbeispiels, das in 8 gezeigt ist, außer dass eine Vielzahl von seriellen Ports 3-1 bis 3-m anstelle von einem seriellen Port 3-1 beim vierten Ausführungsbeispiel verwendet werden. Das bedeutet, dass der Anwender entweder die Operation von nur dem seriellen Port 3-0 oder die Operation von allen seriellen Ports 3-0 bis 3-m auswählen kann.
Bei dieser Anwendung können die Schalter 5-1 bis 5-m in einem Zeitaufteilungsmode ein- oder ausgeschaltet werden. Beispielsweise werden unterschiedliche Daten von der seriellen Schnittstellenschaltung 1c zu jedem seriellen Port 3-1 bis 3-m gesendet, und synchron zu dieser Datenausgabeoperation werden die Schalter 5-1 bis 5-m sequentiell eingeschaltet. Dies lässt zu, dass eine serielle Schnittstellenschaltung 1c unterschiedliche Daten zu einer Vielzahl von seriellen Ports 3-1 bis 3-m sendet. In diesem Fall werden alle zu dem seriellen Port 3-1 bis 3-m gesendeten Daten zum seriellen Port 3-0 gesendet. Dies bedeutet, dass ein System aufgebaut werden kann, bei welchem das serielle Port 3-0 eine Hauptschaltung ist, die alle Daten erfordert, und jedes der seriellen Ports 3-1 bis 3-m eine Unterschaltung ist.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Bei einem fünften Ausführungsbeispiel ist eine serielle Schnittstellenschaltung selektiv mit zwei seriellen Ports verbunden. Andererseits können dann, wenn die Verbindung zwischen der seriellen Schnittstellenschaltung und den seriellen Ports aus ist, zwei serielle Ports verbunden werden.
10 ist ein Diagramm, das die Konfiguration des fünften Ausführungsbeispiels zeigt.
Das System in der Figur weist eine serielle Schnittstellenschaltung 1c, ein serielles Port 3-0, ein serielles Port 3-1, einen Verbindungsschalter 6 für serielle Schnittstellenschaltungen und einen Verbindungsschalter 7-0 für serielle Ports und einen Verbindungsschalter 7-1 für serielle Ports auf. Die Beschreibung der seriellen Schnittstellenschaltung 1c und der seriellen Ports 3-0 und 3-1 wird hier weggelassen, weil ihre Funktionen dieselben wie diejenigen der obigen Ausführungsbeispiele sind. Ein Ende des Verbindungsschalters 6 für serielle Schnittstellenschaltungen ist mit der seriellen. Schnittstellenschaltung 1c verbunden und das andere Ende mit dem gemeinsamen Ende der Verbindungsschalter 7-0 und 7-1 für serielle Ports. Das andere Ende von jedem der Verbindungsschalter 7-0 und 7-1 für serielle Ports ist jeweils mit den seriellen Ports 3-0 und 3-1 verbunden.
11 ist ein Diagramm, das die Details der Schalter 6, 7-0 und 7-1 zeigt, die beim fünften Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Wie es in der Figur gezeigt ist, schaltet der Verbindungsschalter 6 für serielle Schnittstellenschaltungen eine Sendedatenleitung TXD und eine Empfangsdatenleitung RXD ein oder aus. Die Verbindungsschalter 7-0 und 7-1 für serielle Ports können kreuzverbundensein.
12 ist ein Diagramm, das die Verbindung eines Systems zeigt, auf welches das fünfte Ausführungsbeispiel angewendet ist.
Bei diesem System ist eine serielle Kommunikationsschaltung in einer Mikrosteuerung 101 enthalten, an welche ein externer IC 201 und ein externer IC 301 über die seriellen Ports 3-0 und 3-1 angeschlossen sind. Ein serieller Datenmonitor 8 in der Mikrosteuerung 101 überwacht über die serielle Schnittstellenschaltung 1c gesendete oder empfangene serielle Daten.
Eine typische Operation der seriellen Kommunikationsschaltung des fünften Ausführungsbeispiels, das die obige Konfiguration hat, wird unter Bezugnahme auf ein in 12 gezeigtes Verbindungsbeispiel beschrieben. Zuerst werden dann, wenn die Verbindungsschalter 7-0 und 7-1 für serielle Ports eingeschaltet werden, das serielle Port 3-0 und das serielle Port 3-1 verbunden. In diesem Zustand werden der externe IC 201 und der externe IC 301 über die Mikrosteuerung 101 verbunden. Somit ist eine serielle Kommunikation zwischen dem externe IC 201 und dem externen IC 301 möglich (Umgehungsmode). In diesem Fall hat einer der Verbindungsschalter 7-0 und 7-1 für serielle Ports eine Datenleitung kreuzverbunden. Das bedeutet, dass der Verbindungsschalter 7-1 für serielle Ports dann, wenn Daten vom externen IC 201 zum externe IC 301 gesendet werden, kreuzverbunden wird. Wenn Daten vom externen IC 301 zum externen IC 201 gesendet werden, ist der Verbindungsschalter 7-0 für serielle Ports kreuzverbunden (wie es in 11 gezeigt ist). Das. bedeutet, dass ein Kanal auf einer Empfangsseite kreuzverbunden ist.
Als Nächstes werden dann, wenn der Verbindungsschalter 6 für serielle Schnittstellenschaltungen eingeschaltet wird, Daten vom externen IC 201 zum externen IC 301 gesendet (wobei der Verbindungsschalter 7-1 für serielle Ports angeschlossen ist), und gleichzeitig zur seriellen Schnittstellenschaltung 1c. Wenn der Verbindungsschalter 7-0 für serielle Ports ausgeschaltet wird, können Daten zwischen der seriellen Schnittstellenschaltung 1c und dem externen IC 301 transferiert werden. Wenn nur der Verbindungsschalter 7-1 für serielle Ports ausgeschaltet wird, während der Verbindungsschalter 6 für serielle Schnittstellenschaltungen und der Verbindungsschalter 7-0 für serielle Ports eingeschaltet sind, können Daten zwischen der seriellen Schnittstellenschaltung 1c und dem externen IC 201 transferiert werden.
Wie es oben beschrieben ist, hat das fünfte Ausführungsbeispiel den Verbindungsschalter 6 für serielle Schnittstellenschaltungen und die Verbindungsschalter 7-0 und 7-1 für serielle Ports. Durch Schalten der Schalter 6, 7-0 und 7-1 können nicht nur die seriellen Ports 3-0 und 3-1 für eine Umgehung verbunden werden, sondern eines der seriellen Ports 3-0 und 3-1 kann auch selektiv mit der seriellen Schnittstellenschaltung 1c verbunden werden. Das Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.
Beispielsweise können der mit dem seriellen Port 3-0 verbundene externe IC 201 und der mit dem seriellen Port 3-1 verbundene externe IC 301 durch Einschalten der Verbindungsschalter 7-0 und 7-1 für serielle Ports direkt verbunden werden. Dies eliminiert die Notwendigkeit für eine zusätzliche Verdrahtung und zusätzliche serielle Ports zur Kommunikation zwischen dem externen IC 201 und dem externen IC 301, welche bei einem herkömmlichen System erforderlich sind. Statt dessen können serielle Daten über die seriellen Ports 3-0 und 3-1 in der Mikrosteuerung 101 (in einem Umgehungsmode) transferiert werden. Zusätzlich können im Vergleich mit einem Datentransfer über die Mikrosteuerung des herkömmlichen Systems Daten ohne Belastung bei der Mikrosteuerungs-CPU und ohne ein Verschwinden von Zeit transferiert werden.
Wenn alle Schalter 6, 7-0 und 7-1 in einem System, wie beispielsweise demjenigen in 12, ein sind, können dieselben Daten vom externen IC 201 zur Mikrosteuerung 101 und zum externen IC 301 gleichzeitig gesendet werden. Natürlich können Daten vom externen IC 301 zur Mikrosteuerung 101 und zum externen IC 201 gesendet werden. Zusätzlich kann dann, wenn kein Taktimpuls im externen IC 201 und im externen IC 301 vorhanden ist, der Synchronisations-Taktimpuls von der Mikrosteuerung 101 zu ihnen zugeführt werden. Obwohl die serielle Kommunikationsschaltung bei diesem Beispiel in der Mikrosteuerung 101 eingebaut ist, ergibt die in einem integrierten Schaltkreis, der ein anderer als die Mikrosteuerung 101 ist, eingebaute serielle Kommunikationsschaltung denselben Vorteil.
Das oben beschriebene fünfte Ausführungsbeispiel hat zwei Kanäle. Die Anzahl von Kanälen muss nicht immer zwei sein. Sie kann drei oder mehr sein, wie bei dem folgenden Beispiel.
13 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Anwendung des fünften Ausführungsbeispiels zeigt.
In der Figur ist ein Ende von jedem der Verbindungsschalter 7-0 bis 7-m für serielle Ports mit dem Verbindungsschalter 6 für serielle Schnittstellenschaltungen verbunden, während das andere Ende mit einem der seriellen Ports 3-0 bis 3-m verbunden ist.
Wenn der Verbindungsschalter 6 für serielle Schnittstellenschaltungen bei dieser Konfiguration ausgeschaltet ist, verbindet ein selektives Einschalten der Verbindungsschalter 7-0 bis 7-m für serielle Ports die externen Schaltungen direkt, die mit den entsprechenden seriellen Ports 3-0 bis 3-m verbunden sind, um dadurch Daten zwischen diesen seriellen Ports zu transferieren. Zusätzlich lässt ein Einschalten des Verbindungsschalters 6 für serielle Schnittstellenschaltungen zu, dass Daten zwischen der seriellen Schnittstellenschaltung 1c und irgendeinem der seriellen Ports 3-0 bis 3-m transferiert werden, wie beim oben beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Ein sechstes Ausführungsbeispiel, das die Ausführungsbeispiele 1, 4 und 5 kombiniert, die oben beschrieben sind, hat eine Konfiguration, bei welcher so viele Verbindungsschalter für serielle Ports wie serielle Ports für jeden Verbindungsschalter für serielle Schnittstellenschaltungen vorgesehen sind.
14 ist ein Diagramm, das die Konfiguration des sechsten Ausführungsbeispiels zeigt.
Ein System in der Figur weist eine serielle Schnittstellenschaltung 1a, eine serielle Schnittstellenschaltung 1b, eine serielle Schnittstellenschaltung 1c, einen Puffer 2a, einen Puffer 2b, ein serielles Port 3-0, ein serielles Port 3-1, ein serielles Port 3-2 und einen Selektor 500 auf. Die Beschreibung der seriellen Schnittstellenschaltungen 1a, 1b und 1c, der Puffer 2a und 2b und der seriellen Ports 3-0, 3-1 und 3-2 ist hier weggelassen, weil sie dieselben wie diejenigen sind, die bei den obigen Ausführungsbeispielen verwendet sind.
Der Selektor 500 weist Verbindungsschalter 6a, 6b und 6c für serielle Schnittstellenschaltungen und so viele Verbindungsschalter für serielle Ports wie serielle Ports 3-0, 3-1 und 3-2 (= 3) für jeden der Verbindungsschalter 6a, 6b und 6c für serielle Schnittstellenschaltungen auf (d. h. Verbindungsschalter 9a-0 bis 9a-2, 9b-0 bis 9b-2 und 9c-0 bis 9c-2 für serielle Ports).
Ein Ende von jedem der Verbindungsschalter 9a-0 bis 9a-2, 9b-0 bis 9b-2 und 9c-0 bis 9c-2 für serielle Ports ist jeweils mit dem anderen Ende von jedem der Verbindungsschalter 6a, 6b oder 6c für serielle Schnittstellenschaltungen verbunden, und das andere Ende von jedem der Verbindungsschalter für serielle Ports ist mit den seriellen Ports 3-0, 3-1 oder 3-2 verbunden. Das bedeutet, dass der Verbindungsschalter 9a-0 für serielle Ports mit dem seriellen Port 3-0 verbunden ist, der Verbindungsschalter 9a-1 für serielle Ports mit dem seriellen Port 3-1 und der Verbindungsschalter 9a-2 für serielle Ports mit dem seriellen Port 3-2. Diese Verbindungsschalter 6a, 6b und 6c für serielle Schnittstellenschaltungen und Verbindungsschalter 9a-0 bis 9a-2, 9b-0 bis 9b-2 und 9c-0 bis 9c-2 für serielle Ports werden durch ein Selektor-Steuersignal geschaltet.
Die serielle Schnittstellenschaltung 1c hat keinen Puffer, der angeschlossen ist, um eine Kompatibilität mit den vierten und fünften Ausführungsbeispielen beizubehalten, die oben beschrieben sind. Eine Konfiguration mit einem Puffer ist auch möglich.
Eine typischer Betrieb der seriellen Kommunikationsschaltung des sechsten Ausführungsbeispiels, welches die obige Konfiguration hat, wird beschrieben. Zuerst sind zum Implementieren der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels (siehe 1) der Verbindungsschalter 9a-0 für serielle Ports und der Verbindungsschalter 9b-0 für serielle Ports ein- oder ausgeschaltet, während die Verbindungsschalter 6a und 6b für serielle Schnittstellenschaltungen eingeschaltet sind. In diesem Fall ist der Kanal das serielle Port 3-0. Für die seriellen Ports 3-1 und 3-2 ist die Systemsteuerung dieselbe, außer dass der Verbindungsschalter 9a-0 für serielle Ports und der Verbindungsschalter 9b-0 für serielle Ports andere Verbindungsschalter für serielle Ports sind.
Als Nächstes werden zum Implementieren der Konfiguration des vierten Ausführungsbeispiels (siehe 8) der Verbindungsschalter 6c für serielle Schnittstellen schaltungen, der Verbindungsschalter 9c-0 für serielle Ports und der Verbindungsschalter 9c-1 für serielle Ports eingeschaltet. Zum Implementieren der Konfiguration des fünften Ausführungsbeispiels (siehe 10) werden der Verbindungsschalter 9a-0 für serielle Ports und der Verbindungsschalter 9a-1 für serielle Ports eingeschaltet, um das serielle Port 3-0 mit dem seriellen Port 3-1 zu verbinden.
Obwohl die Anzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen (1a, 1b, 1c) gleich der Anzahl von seriellen Ports (3-0, 3-1, 3-2) ist, müssen sie nicht immer gleich sein. Die Anzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen 1a, 1b und 1c kann größer als oder kleiner als die Anzahl von seriellen Ports sein. Beispielsweise dann, wenn es zwei serielle Schnittstellenschaltungen 1a und 1b und drei serielle Ports 3-0, 3-1 und 3-2 gibt, werden der Verbindungsschalter 6c für serielle Schnittstellenschaltungen und die Verbindungsschalter 9c-0 bis 9c-2 für serielle Ports von der in 14 gezeigten Konfiguration entfernt.
Das sechste Ausführungsbeispiel, das den Selektor 500 zum Steuern der Auswahl der seriellen Schnittstellenschaltungen 1a, 1b und 1c und der seriellen Ports 3-0, 3-1 und 3-2 hat, findet Anwendung bei seriellen Kommunikationsschaltungen für eine Vielfalt von Anwendungen. Insbesondere kann die Konfiguration des sechsten Ausführungsbeispiels primär für eine Mikrosteuerung mit seriellen Ports verwendet werden. Eine Mikrosteuerung, bei welcher das Selektor-Steuersignal programmgesteuert ist, lässt zu, dass die Konfiguration von seriellen Ports dynamisch geändert wird. Zusätzlich lässt ein Zuführen eines externen Selektor-Steuersignals zu einem integrierten Schaltkreis ohne internes Programm zu, dass die Konfiguration einer seriellen Kommunikationsschaltung dynamisch geändert wird. Diese Funktion gibt dem Anwender die Fähigkeit, eine serielle Kommunikationsschaltung so zu konfigurieren, dass sie für die Anwendernotwendigkeit am besten geeignet ist.

Claims

Serielle Kommunikationsschaltung, die folgendes aufweist: eine Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen (1a, 1b) für serielle Datenkommunikation; eine Vielzahl von Puffern (2a, 2b), die jeweils mit einer der Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen auf einer Eins-zu-Eins-Basis verbunden sind, zum Speichern von durch die Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen gesendeten oder empfangenen Kommunikationsdaten, gekennzeichnet durch ein serielles Port (3), über welches serielle Daten zu oder von der Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen gesendet oder empfangen werden; und einen Schalter (4), der die Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen selektiv mit dem seriellen Port verbindet, wobei die serielle Kommunikationsschaltung weiterhin eine mit der Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen verbundene Umschaltverarbeitungsschaltung (400) aufweist, welche im Fall eines Empfangens von Daten beim Empfangen eines Leersignals, das anzeigt, dass der Puffer leer ist, von einem der Vielzahl von Puffern (2a, 2b) und eines Übertragungsendsignals, das EIN ist, von der mit dem einen Puffer verbundenen seriellen Schnittstellenschaltung (1a, 1b), was den Zustand der seriellen Schnittstellenschaltung anzeigt, den Schalter umschaltet, um eine der seriellen Schnittstellenschaltungen auszuwählen, die eine andere als die serielle Schnittstellenschaltung ist, und die ausgewählte serielle Schnittstellenschaltung beim Senden von in der Vielzahl von Puffern gespeicherten Daten mit dem seriellen Port verbindet, wobei die Umschaltverarbeitungsschaltung nicht zu einer anderen seriellen Schnittstellenschaltung umschaltet, wenn das Übertragungsendsignal AUS ist, und welche im Fall eines Sendens von Daten beim Empfangen eines Puffer-Voll-Signals von einem der Vielzahl von Puffern, was anzeigt, dass der Puffer voll ist, und eines Übertragungsendsignals von der mit dem einen Puffer verbundenen seriellen Schnittstellenschaltung, was den Zustand der seriellen Schnittstellenschaltung anzeigt, den Schalter umschaltet, um eine der seri ellen Schnittstellenschaltungen auszuwählen, die eine andere als die serielle Schnittstellenschaltung ist, und die ausgewählte serielle Schnittstellenschaltung beim Empfangen von über das serielle Port in die Vielzahl von Puffern empfangenen Daten mit dem seriellen Port verbindet, wobei die Umschaltverarbeitungsschaltung nicht zu einer anderen seriellen Schnittstellenschaltung umschaltet, wenn das Übertragungsendsignal AUS ist, um dadurch zuzulassen, dass eine große Menge an Daten kontinuierlich gesendet oder empfangen wird.
Serielle Kommunikationsschaltung nach Anspruch 1, wobei der Schalter (4) folgendes enthält: eine Vielzahl von Verbindungs-Ein/Aus-Schaltern (4b-0; 4b-1), die jeweils mit einer der Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen auf einer Eins-zu-Eins-Basis verbunden sind, zum Ein- oder Ausschalten einer Verbindung zwischen einer der Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen und einem der Vielzahl von Puffern; und eine Vielzahl von Pufferauswahlschaltern (4a-0; 4a-1), die zwischen der Vielzahl von Puffern und der Vielzahl von Verbindungs-Ein/Aus-Schaltern angeordnet sind und jeweils mit einem der Vielzahl von Ein/Aus-Schaltern auf einer Eins-zu-Eins-Basis verbunden sind, zum selektiven Verbinden der Vielzahl von Puffern mit der Vielzahl von Verbindungs-Ein/Aus-Schaltern.
Serielle Kommunikationsschaltung nach Anspruch 1, wobei der Schalter (4) folgendes enthält: einen Pufferauswahlschalter, der zwischen einer der Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen und der Vielzahl von Puffern angeordnet ist und der die Vielzahl von Puffern selektiv mit einer der Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen verbindet; und einen Verbindungs-Ein/Aus-Schalter, der eine oder mehrere serielle Schnittstellenschaltungen, die nicht mit dem Pufferauswahlschalter verbunden ist oder sind, mit einem der Vielzahl von Puffern auf einer Eins-zu-Eins-Basis verbindet, zum Ein- oder Ausschalten einer Verbindung zwischen einer der seriellen Schnittstellenschaltungen und einem der Vielzahl von Puffern.
Serielle Kommunikationsschaltung nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von seriellen Ports (3-0; 3-1) vorgesehen ist, von welchen eines (3-1) direkt mit einer der seriellen Schnittstellenschaltungen (1b) verbunden ist, und ein Ein/Aus-Schalter (4b), der mit einem Ende mit der einen der seriellen Schnittstellenschaltungen verbunden ist und mit dem anderen Ende mit einem der seriellen Ports verbunden ist, das nicht direkt mit der einen der seriellen Schnittstellenschaltungen verbunden ist, zum Ein- oder Ausschalten einer Verbindung zwischen der einen der seriellen Schnittstellenschaltungen und einem der seriellen Ports.
Serielle Kommunikationsschaltung nach Anspruch 4, wobei eine Vielzahl von Ein/Aus-Schaltern (4b-0; 4b-1) vorgesehen ist, wobei jeder mit einem Ende mit einer der seriellen Schnittstellenschaltungen verbunden ist und mit dem anderen Ende auf einer Eins-zu-Eins-Basis mit einem der Vielzahl von seriellen Ports, das nicht direkt mit der einen der seriellen Schnittstellenschaltungen verbunden ist, zum Ein- oder Ausschalten einer Verbindung zwischen der einen der seriellen Schnittstellenschaltungen und der Vielzahl von seriellen Ports.
Serielle Kommunikationsschaltung nach Anspruch 5, wobei jeder der Vielzahl von Schaltern auf eine Zeitmultiplexweise ein- und ausgeschaltet wird.
Serielle Kommunikationsschaltung nach Anspruch 1, die folgendes aufweist: eine Vielzahl von seriellen Ports; wobei eine Vielzahl von Verbindungsschaltern für serielle Schnittstellenschaltungen vorgesehen ist, die auf einer Eins-zu-Eins-Basis mit der Vielzahl von seriellen Schnittstellenschaltungen verbunden sind und die eine Verbindung zwischen einer jeweiligen seriellen Schnittstellenschaltung und der Vielzahl von seriellen Ports ein- oder ausschalten; und eine Vielzahl von Verbindungsschaltern für serielle Ports, welche so viele wie die Vielzahl von seriellen Ports sind, wobei ein Verbindungsschalter für serielle Ports für jeden der Verbindungsschalter für serielle Schnittstellenschaltungen vorgesehen ist, und welche eine Verbindung zwischen einem jeweiligen der Verbindungsschalter für serielle Schnittstellenschaltungen und einem jeweiligen seriellen Port ein- oder ausschalten.