DEI1016功能和原理简介及其与单片机的接口设计

摘要：DEI1016是一种可支持ARINC429航空总线协议的串行接收、发送器件。文中介绍了DEI1016的主要功能和工作原理，给出了DEI1016的数据收发过程，同时重点介绍了DEI1016与AT89C52单片机接口电路的设计方法。

１ ＤＥＩ１０１６的主要功能

ＤＥＩ１０１６是Ｄｅｖｉｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 生产的一种可支持ＡＲＩＮＣ４２９航空总线协议的串行接收、发送器件。该器件的主要功能如下：

●串行数据字长为３２或２５位；

●串行数据速率为１００ｋｂｐｓ或１２．５ｋｂｐｓ；

●具有独立的收、发电路；

●两个独立的接收器可直接与ＡＲＩＮＣ４２９总线接口；

●具有串／并接收数据转换，和并／串发送数据转换功能；

●对接收的数据可进行奇偶状态校验；并可对发送数据奇偶状态进行设置；

●可自动产生字与字之间的间隔；

●采用单一＋５Ｖ供电。

２ ＤＥＩ１０１６的工作原理

ＤＥＩ１０１６的引脚功能及特点以前已有介绍，现仅对该器件的工作原理作以描述。

２．１ ＤＥＩ１０１６的复位及初始化

电路上电后，首先在ＭＲ引脚施加２００μｓ的低电平脉冲以使ＤＥＩ１０１６复位，然后把控制字写到１６位数据总线上，这样，在ＬＤＣＷ引脚施加低电平便可把控制字写入到控制字寄存器，尔后便可接收和发送数据。

２．２ ＤＥＩ１０１６的数据发送过程

ＤＥＩ１０１６的数据发送时序如图１所示。发送数据时，首先应查询ＴＸＲ引脚是否为高电平，若是高电平，表明发送存储器已空；此时置ＥＮＴＸ引脚为低电平可停止发送数据，并把要发送的数据写到１６位数据总线上。之后，若要发送数据字１，则置ＬＤ１为低，ＬＤ２为高；若发送数据字２，则置ＬＤ１为高，ＬＤ２为低?此时再查询ＴＸＲ引脚是否为低电平，若为低电平，表明发送数据已装载到存储器中，此时再置ＥＮＴＸ引脚为高电平即可发送数据。ＤＥＩ１０１６的发送存储器最多可装载８个３２位字长的数据，ＤＥＩ１０１６采用的是先进先出的发送顺序。

２．３ ＤＥＩ１０１６的数据接收过程

ＤＥＩ１０１６的数据接收时序如图２所示。当接收器１接收到数据后，系统会置ＤＲ１为低电平；而当接收器２接收到数据后，系统将置ＤＲ２为低电平。欲使接收器１将接收数据的字１送至１６位数据总线上，应先置ＳＥＬ为低电平，再置ＯＥ１为低电平且置ＯＥ２为高。而后再置ＳＥＬ为高电平，便可将字２送至１６位数据总线。要使接收器２的数据送至１６位数据总线上，则置ＯＥ２为低电平，ＯＥ１为高电平即可。

表1 74LS373功能表

３　ＡＴ８９Ｃ５２与ＤＥＩ１０１６的接口设计

ＡＴ８９Ｃ５２（Ｕ１）８位微控器与ＤＥＩ１０１６的１６位数据总线进行数据交换时，必须先利用锁存器来锁存数据。其接口电路框图见图３。发送数据时，Ｕ１先把要发送的数据分成低８位和高８位送出，并进入Ｕ３、Ｕ４锁存，尔后再把１６位数据一同送至ＤＥＩ１０１６?Ｕ２?的数据总线上。Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６均选用７４ＬＳ３７３芯片，它们的内部均由Ｄ锁存器和三态输出门组成，其功能表如表１所列。当ＯＥ为低电平，且Ｇ为高电平时，输出Ｑ与输入Ｄ之间为直通方式。而当ＯＥ为高电平，且Ｇ由高电平跳变为低电平后，Ｄ端输入数据被Ｄ锁存器锁存，之后即使Ｄ端（Ｐ０口）输入数据再发生变化，也不会影响已锁存的数据。如果ＯＥ为低电平，系统将输出原先锁存的数据。为了锁存低８位数据，需要由Ｕ１的ＷＲ和地址选通信号Ｙ７（由译码器Ｕ７译出）经或非门Ｕ８去控制Ｕ３的Ｇ端。实际上，只有Ｕ１在执行写操作时， ＷＲ和Ｙ７才同时为低电平，而此时低８位数据才能被Ｕ３暂时锁存。高８位数据的锁存与此类似Ｍ，Ｕ１的Ｐ３．４由高变低可打开Ｕ３、Ｕ４的输出门，从而使Ｕ３、Ｕ４把数据送至Ｕ２的数据总线，当Ｕ１的Ｐ１．３或Ｐ１．４由高变低以把１６位数据装入发送存储器后，Ｐ３．４会由低变高，此时Ｕ３、Ｕ４输出为高阻抗状态，但不会影响Ｕ２的数据输出状态。其发送程序如下：

ｍｏｖ　ｄｐｔｒ，＃ｅ０００ｈ

ｍｏｖ ａ，＃ｄ１ｌ ；取字１的低８位

ｍｏｖｘ ＠ｄｐｔｒ，ａ ；把字１的低８位锁入Ｕ３

ｍｏｖ　ｄｐｔｒ，＃ｃ０００ｈ

ｍｏｖ ａ，＃ｄ１ｈ ；取字１的高８位

ｍｏｖｘ ＠ｄｐｔｒ，ａ ；把字１的高８位锁入Ｕ４

ｃｌｒ ｐ３．４ ；打开Ｕ３、Ｕ４的输出

ｎｏｐ

ｃｌｒ ｐ１．３ ；字１数据装入ＤＥＩ１０１６

ｎｏｐ

ｓｅｔｂ ｐ３．４ ；关闭Ｕ３、Ｕ４的输出

ｓｅｔｂ ｐ１．３

ｍｏｖ