基于NIOS II的多串口數據通信的實現(xiàn)

圖4中SET_EN用于設置個串口的輸入模式(是否乒乓輸入及乒乓輸入時緩存的大小)和串口使能等操作，輸入控制寄存器的默認值在系統(tǒng)初始化時由DSP寫入。
當數據輸入時，NIOS II CPU檢測到來自串口的中斷請求，進入對應的中斷響應程序。首先對數據傳輸模式進行判斷，P_flag默認值為0，表示非數據塊輸入模式。該模式下輸入的數據有特定的結尾標志符組合，一旦檢測到結束標志則發(fā)送已緩存的數據并完成狀態(tài)清零以便下次接收；P_flag為1則為連續(xù)數據塊輸入，當Half_BAM0或Half_RAM1其中一塊寫滿時即向DSP發(fā)出中斷信號，DSP即進入中斷服務程序讀取數據。程序流程圖如圖5所示。

3 結束語
采用Altera FPGA芯片上的NIOS II CPU控制串口的優(yōu)點是充分使用硬件資源，可以減輕DSP芯片的計算量。測試表明，NIOS II CPU工作頻率為20．46 MHz，串口波特率設置為115 200，數據位為8 bit，各串口可以同時正常輸入輸出。多串口可以同時輸入輸出數據，由指令可以靈活配置傳輸模式，以適應不同數據傳輸類型的需求。
本文解決了單串口傳輸不能滿足GPS高精度接收機對多種數據同時輸入輸出的要求，實現(xiàn)了GPS定位結果、RTK差分數據與外界的實時交換以及用戶控制命令的輸入。本方案的優(yōu)點是通過增加各串口的輸入／輸出控制寄存器，使DSP芯片可以僅以兩個GPIO資源實現(xiàn)原本需要3個串口輸入／輸出功能相對應的6個中斷操作；采用NIOS II CPU進行多串口控制可以減少硬件調試時間，節(jié)約FPGA片內資源。不足之處是未實現(xiàn)串口波特率、數據位等實時配置。