專利名稱：一種單板及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通訊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單板及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
嵌入式系統(tǒng)的軟件啟動分為BOOT ROM和應(yīng)用軟件部分，早期的BOOT ROM存放在一塊單獨的BOOT芯片中，在燒寫器上燒好內(nèi)容后插在單板的PLCC插座上。目前的BOOT ROM大部分和應(yīng)用軟件一起集成在一塊FLASH上。FLASH的封裝決定了它無法從單板上取下來進行燒寫，因此目前的普遍做法是通過PC機的并口，模擬LPC時序等對FLASH進行燒寫，需要專門的并口加載線纜和環(huán)境支持。另一方面，單板的功能、性能調(diào)試都是另用一個串口來完成。如此，在調(diào)試單板的過程中，必須同時準備如下設(shè)備及環(huán)境(1)具備并口的PC機；(2)并口下載線纜和環(huán)境； 串口調(diào)試線纜。在調(diào)試單板時，連接串口進行調(diào)試；而下載FLASH版本則需要將單板下電再連接并口，來回插拔接口，使用繁雜，增加調(diào)試復(fù)雜度。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種單板及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠通過串口同時支持單板調(diào)試和加載版本數(shù)據(jù)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的一種單板，包括用于轉(zhuǎn)換串口電平的串口電平轉(zhuǎn)換模塊、用于進行串口數(shù)據(jù)收發(fā)、命令解析、數(shù)據(jù)處理、存儲器模塊讀寫、單板工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換和鏈路控制的可擦除可編輯邏輯器件(EPLD)模塊、用于進行單板調(diào)試的處理器模塊和用于存儲版本數(shù)據(jù)的存儲器模塊，其中，所述EPLD模塊分別與串口電平轉(zhuǎn)換模塊、處理器模塊和存儲器模塊連接。進一步地，所述EPLD模塊包括用于進行串口通訊的串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、用于解析命令字和版本數(shù)據(jù)，將命令字傳送給狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，將版本數(shù)據(jù)傳送給FLASH總線接口模塊的命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊、用于將版本數(shù)據(jù)加載到存儲器模塊的FLASH總線接口模塊和用于控制處理器模塊和串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的鏈路連接的狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，其中，所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊分別與所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊還分別與所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和FLASH總線接口模塊連接。進一步地，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和處理器模塊均包含串行數(shù)據(jù)發(fā)送(TXD)端和串行數(shù)據(jù)接收(RXD)端，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的TXD端與串口的TXD端相連，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的RXD端通過所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊與串口的RXD端相連，所述處理器模塊的TXD端和RXD端均通過所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊分別與串口的TXD端和RXD端相連。進一步地，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊之間采用并行數(shù)據(jù)通訊。進一步地，還包括用于設(shè)置單板工作狀態(tài)的狀態(tài)選擇模塊，所述狀態(tài)選擇模塊包括電阻和跳線器，所述電阻的一端連接電源，另一端連接所述跳線器，所述跳線器未與所述電阻連接的一端接地，所述電阻與所述跳線器的連接端連接到所述EPLD的一個輸入輸出口。進一步地，一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括具有串口的主設(shè)備和單板，所述主設(shè)備通過串口與所述單板連接，其中，所述單板包括用于轉(zhuǎn)換串口電平的串口電平轉(zhuǎn)換模塊、用于進行串口數(shù)據(jù)收發(fā)、命令解析、數(shù)據(jù)處理、存儲器模塊讀寫、單板工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換和鏈路控制的可擦除可編輯邏輯器件(EPLD)模塊、用于進行單板調(diào)試的處理器模塊和用于存儲版本數(shù)據(jù)的存儲器模塊，所述EPLD模塊分別與串口電平轉(zhuǎn)換模塊、處理器模塊和存儲器模塊連接。 進一步地，所述EPLD模塊包括用于進行串口通訊的串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、用于解析命令字和版本數(shù)據(jù)，將命令字傳送給狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，將版本數(shù)據(jù)傳送給FLASH總線接口模塊的命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊、用于將版本數(shù)據(jù)加載到存儲器模塊的FLASH總線接口模塊和用于控制處理器模塊和串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的鏈路連接的狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，其中，所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊分別與所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊還分別與所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和FLASH總線接口模塊連接。進一步地，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和處理器模塊均包含串行數(shù)據(jù)發(fā)送(TXD)端和串行數(shù)據(jù)接收(RXD)端，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的TXD端與串口的TXD端相連，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的RXD端通過所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊與串口的RXD端相連，所述處理器模塊的TXD端和RXD端均通過所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊分別與串口的TXD端和RXD端相連。進一步地，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊之間采用并行數(shù)據(jù)通訊。進一步地，還包括用于設(shè)置單板工作狀態(tài)的狀態(tài)選擇模塊，所述狀態(tài)選擇模塊包括電阻和跳線器，所述電阻的一端連接電源，另一端連接所述跳線器，所述跳線器未與所述電阻連接的一端接地，所述電阻與所述跳線器的連接端連接到所述EPLD的一個輸入輸出口。綜上所述，本實用新型可以取代單板調(diào)試和FLASH下載需要使用串口和并口這兩種接口的方式，只需要單一串口即可完成單板調(diào)試和FLASH下載；避免了使用并口帶來的不方便，簡化了單板接口 ；同時對于不具備并口下載的環(huán)境提供了一種新的下載方式。

圖I是本實用新型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的硬件示意圖；圖2是本實用新型中的狀態(tài)選擇模塊的硬件連接框圖；圖3是本實用新型中的EPLD模塊的內(nèi)部功能模塊框圖；圖4是本實用新型的單板的工作狀態(tài)及轉(zhuǎn)換框圖。
具體實施方式
考慮到PC機的日益進步和簡化，很多PC機已經(jīng)不再提供對外的并口 ；同時并口線纜制作和使用都不及串口方便；采用并口在實驗室、機房及其外場等環(huán)境下對單板進行調(diào)試和FLASH Boot版本進行更新都很不方便，因此，本實施方式提出一種可通過串口同時支持調(diào)試和FLASH加載的單板及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，通過復(fù)用單一串口，配合EPLD邏輯功能實現(xiàn)單板的調(diào)試和FLASH加載。對于串口而言，在一連多的應(yīng)用中，由于串口不能自動仲裁設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的次序，故而設(shè)置狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，該模塊可切換工作狀態(tài)，控制對應(yīng)的通路連接，實現(xiàn)串口的一帶多總線式時分通訊連接。此拓撲連接，可方便的實現(xiàn)單板功能、性能調(diào)試和FLASH下載。為使本實施方式解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及 具體實施例進行詳細描述。圖I是串口并合調(diào)試及加載FLASH的裝置的硬件示意圖，包括帶串口的主設(shè)備(PC機)、下載線纜、狀態(tài)選擇模塊、串口電平轉(zhuǎn)換模塊、EPLD模塊、處理器模塊(CPU模塊)和存儲器模塊(FLASH模塊)。101是PC機對外的RS232串口，后臺的命令或版本通過該串口發(fā)送到單板上。102是狀態(tài)選擇模塊，該模塊通過一個跳線器及一個上拉電阻來實現(xiàn)。EPLD讀取電平狀態(tài)來設(shè)置單板的工作狀態(tài)。103是串口電平轉(zhuǎn)換模塊，實現(xiàn)232電平和TTL電平的轉(zhuǎn)換，采用常用的電平轉(zhuǎn)換芯片實現(xiàn)，如MAX3232。104是EPLD模塊，EPLD內(nèi)部要完成串口數(shù)據(jù)收發(fā)、命令解析和數(shù)據(jù)處理、FLASH讀寫、狀態(tài)轉(zhuǎn)換和鏈路控制等多項功能。EPLD內(nèi)部模塊的具體描述見下文圖3的描述。105是CPU模塊，在串口調(diào)試狀態(tài)下，PC的串口和CPU的串口直接通信，打印或讀取信息用于單板調(diào)試。106是FLASH模塊，可將其低端劃分出IMByte區(qū)域用于存放單板的BOOT版本。串口同時連接到EPLD和CPU ；PC機通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)，EPLD和CPU可同時接收數(shù)據(jù)；但EPLD和CPU不能同時發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣會導(dǎo)致輸出競爭，為有效解決該問題，在EPLD內(nèi)部設(shè)置了狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，該模塊接收工作狀態(tài)指令，當(dāng)裝置處于調(diào)試態(tài)，接通CPU發(fā)送通道，斷開EPLD的發(fā)送通道；當(dāng)裝置處于下載態(tài)時，接通EPLD的發(fā)送通道，斷開CPU的發(fā)送通道；從而實現(xiàn)串口的一帶二總線式時分通訊連接。加載步驟包括(I)插上跳線，選擇為串口加載模式；或者通過串口發(fā)送命令切換為串口下載模式(2)在PC機后臺運行下載軟件，將待加載的BOOT文件導(dǎo)入；(3)版本通過調(diào)試串口線發(fā)送到EPLD的串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，再經(jīng)過命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊后送到FLASH接口模塊；(4) EPLD 通過 local bus 將版本寫到 FLASH 中。狀態(tài)選擇可支持硬件跳線設(shè)置工作狀態(tài)，還支持軟件命令切換工作狀態(tài)，實現(xiàn)硬件、軟件雙切換控制，進一步增加了裝置的靈活性。[0038]圖2是狀態(tài)選擇模塊的硬件連接框圖。201是電阻，S202是跳線器。電阻的一端上拉至VCC，另一端連接跳線器，跳線器未和電阻連接的一端接地。電阻和跳線器之間接到EPLD的一個IO 口上。調(diào)試單板時，跳線不插，EPLD的IO 口讀取到高電平，設(shè)置單板為調(diào)試態(tài)。需要加載FLASH時，可插上跳線，EPLD的IO 口讀取到低電平，選擇為硬方式下載態(tài)。圖3是EPLD內(nèi)部功能模塊框圖。EPLD內(nèi)部與串口調(diào)試及加載相關(guān)的共四個模塊301為串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊；302為命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊；303為FLASH總線接口模塊；304為狀態(tài)切換及鏈路控制模塊。301完成和PC機的串口的通訊，同時與302實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)通訊。302分析串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接收的數(shù)據(jù),解析出命令字和版本數(shù)據(jù),將命令字傳送給304，版本數(shù)據(jù)傳送給303 ;另一方面接收303讀取的數(shù)據(jù)傳送給301。303模擬FLASH讀寫時序，將版本數(shù)據(jù)加載到FLASH中或者讀取FLASH中的數(shù)據(jù)。 304根據(jù)硬件跳線的設(shè)置，或者根據(jù)軟件命令字對工作狀態(tài)的設(shè)置或切換，控制對應(yīng)的鏈路連接，實現(xiàn)裝置調(diào)試和下載時分雙功能，具體描述見下文圖4的描述。圖4是工作狀態(tài)及轉(zhuǎn)換的框圖。S401為復(fù)位態(tài)，是系統(tǒng)的初始態(tài)；EPLD模塊上電和器件復(fù)位都進入該狀態(tài)，系統(tǒng)從該固定狀態(tài)開始工作。S402為調(diào)試態(tài)，表明系統(tǒng)處于單板調(diào)試狀態(tài)，此時接通CPU的串口發(fā)送通道，斷開EPLD的串口發(fā)送通道，串口實現(xiàn)單板調(diào)試功能；EPLD模塊接收串口數(shù)據(jù)，解析是否有工作狀態(tài)切換指令，有則切換到S403 ;檢測硬件跳線是否設(shè)置為S404，測試到則狀態(tài)切換為S404。S403為軟方式下載態(tài)，表明系統(tǒng)是由軟件指令切換到下載狀態(tài)，此時接通EPLD模塊的串口發(fā)送通道，斷開CPU的串口通道，串口實現(xiàn)FLASH下載功能，將由串口發(fā)送下來的版本數(shù)據(jù)寫入FLASH中，或者將FLASH中讀取的數(shù)據(jù)發(fā)送給串口 ；EPLD接收串口數(shù)據(jù)，解析是否有工作狀態(tài)切換指令，有則切換到S402。S404為硬方式下載態(tài)，表明裝置是由硬件跳線設(shè)置為下載狀態(tài)，此時接通EPLD模塊的串口發(fā)送通道，斷開CPU的串口通道，串口實現(xiàn)FLASH下載功能，將由串口發(fā)送下來的版本數(shù)據(jù)寫入FLASH中，或者將FLASH中讀取的數(shù)據(jù)發(fā)送給串口 ；檢測硬件跳線是否設(shè)置為S402，測試到則狀態(tài)切換為S402。系統(tǒng)上電或者復(fù)位都會先進入S401，從該狀態(tài)開始工作；S401檢測硬件跳線設(shè)置為S402，S404檢測硬件跳線設(shè)置為S402，S403收到命令切換為S402，系統(tǒng)都會進入S402 ；S401檢測硬件跳線設(shè)置為S404，S402檢測硬件跳線設(shè)置為S404，系統(tǒng)都會進入S404 ；S402收到命令切換為S403，系統(tǒng)進入S403。針對目前單板串口僅用于單板的功能及性能調(diào)試，專用PC機通過并口下載FLASH內(nèi)容的應(yīng)用環(huán)境，本實施方式具有如下的優(yōu)勢(I)可進行單板功能、性能調(diào)試；(2)無并口 PC機下載FLASH數(shù)據(jù)(目前很多PC已經(jīng)不支持并口)；(3)無需并口下載線纜環(huán)境下載FLASH數(shù)據(jù)，如測試、軟件開發(fā)部門都不具體并口下載環(huán)境(4)減少單板接口連接，只需一個串口連接即可，使用靈活方便；[0055](5)外場單板FLASH內(nèi)容更新。以上是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本實用新型，而對本實用新型所進行的詳細描述，但可以想到，在不脫離本實用新型的思想的情況下，任何變形、修改和等同替代均 在本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種單板，其特征在于，包括用于轉(zhuǎn)換串口電平的串口電平轉(zhuǎn)換模塊、用于進行串口數(shù)據(jù)收發(fā)、命令解析、數(shù)據(jù)處理、存儲器模塊讀寫、單板工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換和鏈路控制的可擦除可編輯邏輯器件(EPLD)模塊、用于進行單板調(diào)試的處理器模塊和用于存儲版本數(shù)據(jù)的存儲器模塊，其中，所述EPLD模塊分別與串口電平轉(zhuǎn)換模塊、處理器模塊和存儲器模塊連接。
2.如權(quán)利要求I所述的單板，其特征在于，所述EPLD模塊包括用于進行串口通訊的串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、用于解析命令字和版本數(shù)據(jù)，將命令字傳送給狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，將版本數(shù)據(jù)傳送給FLASH總線接口模塊的命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊、用于將版本數(shù)據(jù)加載到存儲器模塊的FLASH總線接口模塊和用于控制處理器模塊和串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的鏈路連接的狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，其中，所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊分別與所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊還分別與所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和FLASH總線接口模塊連接。
3.如權(quán)利要求2所述的單板，其特征在于所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和處理器模塊均包含串行數(shù)據(jù)發(fā)送(TXD)端和串行數(shù)據(jù)接收(RXD)端，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的TXD端與串口的TXD端相連，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的RXD端通過所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊與串口的RXD端相連，所述處理器模塊的TXD端和RXD端均通過所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊分別與串口的TXD端和RXD端相連。
4.如權(quán)利要求2所述的單板，其特征在于所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊之間采用并行數(shù)據(jù)通訊。
5.如權(quán)利要求I所述的單板，其特征在于，還包括用于設(shè)置單板工作狀態(tài)的狀態(tài)選擇模塊，所述狀態(tài)選擇模塊包括電阻和跳線器，所述電阻的一端連接電源，另一端連接所述跳線器，所述跳線器未與所述電阻連接的一端接地，所述電阻與所述跳線器的連接端連接到所述EPLD的一個輸入輸出口。
6.一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括具有串口的主設(shè)備和單板，所述主設(shè)備通過串口與所述單板連接，其中，所述單板包括用于轉(zhuǎn)換串口電平的串口電平轉(zhuǎn)換模塊、用于進行串口數(shù)據(jù)收發(fā)、命令解析、數(shù)據(jù)處理、存儲器模塊讀寫、單板工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換和鏈路控制的可擦除可編輯邏輯器件(EPLD)模塊、用于進行單板調(diào)試的處理器模塊和用于存儲版本數(shù)據(jù)的存儲器模塊，所述EPLD模塊分別與串口電平轉(zhuǎn)換模塊、處理器模塊和存儲器模塊連接。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于所述EPLD模塊包括用于進行串口通訊的串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、用于解析命令字和版本數(shù)據(jù)，將命令字傳送給狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，將版本數(shù)據(jù)傳送給FLASH總線接口模塊的命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊、用于將版本數(shù)據(jù)加載到存儲器模塊的FLASH總線接口模塊和用于控制處理器模塊和串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的鏈路連接的狀態(tài)切換及鏈路控制模塊，其中，所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊分別與所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊連接，所述命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊還分別與所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和FLASH總線接口模塊連接。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和處理器模塊均包含串行數(shù)據(jù)發(fā)送(TXD)端和串行數(shù)據(jù)接收(RXD)端，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的TXD端與串口的TXD端相連，所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的RXD端通過所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊與串口的RXD端相連，所述處理器模塊的TXD端和RXD端均通過所述狀態(tài)切換及鏈路控制模塊分別與串口的TXD端和RXD端相連。
9.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于所述串口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊與命令解析及數(shù)據(jù)處理模塊之間采用并行數(shù)據(jù)通訊。
10.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于設(shè)置單板工作狀態(tài)的狀態(tài)選擇模塊，所述狀態(tài)選擇模塊包括電阻和跳線器，所述電阻的一端連接電源，另一端連接所述跳線器，所述跳線器未與所述電阻連接的一端接地，所述電阻與所述跳線器的連接端連接到所述EPLD的一個輸入輸出口。
專利摘要本實用新型公開了一種單板及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括用于轉(zhuǎn)換串口電平的串口電平轉(zhuǎn)換模塊、用于進行串口數(shù)據(jù)收發(fā)、命令解析、數(shù)據(jù)處理、存儲器模塊讀寫、單板工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換和鏈路控制的可擦除可編輯邏輯器件(EPLD)模塊、用于進行單板調(diào)試的處理器模塊和用于存儲版本數(shù)據(jù)的存儲器模塊，其中，所述EPLD模塊分別與所述狀態(tài)選擇模塊、串口電平轉(zhuǎn)換模塊、處理器模塊和存儲器模塊連接。本實用新型可以取代單板調(diào)試和FLASH下載需要使用串口和并口這兩種接口的方式，只需要單一串口即可完成單板調(diào)試和FLASH下載；避免了使用并口帶來的不方便，簡化了單板接口；同時對于不具備并口下載的環(huán)境提供了一種新的下載方式。
文檔編號G06F13/38GK202615386SQ201220049960
公開日2012年12月19日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者羅禮華, 劉琳霞 申請人:中興通訊股份有限公司