英創(chuàng)信息技術WinCE系統(tǒng)多串口擴展方案簡介

異步串行通訊口（UART）是在工業(yè)自動化中應用最為廣泛的通訊接口之一，其接口形式包括RS232C、RS485、RS422。作為以網絡通訊為特色的英創(chuàng)嵌入式主板產品，常常會面臨支持多串口（串口數量通常超過6個）的應用。在通常情況下串口的數據收發(fā)均采用硬件中斷驅動，但對于多串口的應用，由于系統(tǒng)資源的限制，不可能為每一個串口控制器提供一個獨立的中斷，而必須采用中斷共享的技術，在WinCE環(huán)境中，中斷共享還涉及到更為復雜的驅動程序。為了方便客戶能高效、低成本的實現多串口的擴展，英創(chuàng)公司專門設計了采用硬件中斷共享技術的4串口擴展單元ETA503，作為客戶實際擴展的參考。

本文將以EM9000嵌入式主板作為系統(tǒng)的嵌入式主板，具體介紹ETA503的使用方法，該方法同樣適用于英創(chuàng)的其他嵌入式主板產品，如EM9260、EM9360、ETR232H等?？蛻艨蓞⒖急疚募癊TA503的資料，快速實現自己的多串口產品。

注意，本文所介紹的串口擴展方法的基本特點是每4個異步串口共享一個獨立的硬件中斷，對EM9000、EM9260等模塊，可擴展一組4個串口，而EM9360由于總線上支持多個獨立外部中斷，所以可擴展2組共8個異步串口。盡管理論上可以擴展更多的串口，但考慮到系統(tǒng)的綜合處理能力，在軟件上我們把擴展串口數量的上限定在2組8個。

系統(tǒng)構成

ETA503是基于英創(chuàng)精簡ISA總線（接口信號如圖3所示）的4串口擴展單元，其輸出接口均為9線制（接口信號如圖4所示）的RS232C。與嵌入式主板的連接關系如圖1所示：

ETA503采用工業(yè)標準的16C550作為每個串口的控制器，而每個16C550將占用8個精簡ISA總線的8位數據端口，ETA503經過精心設計，并不占用額外的數據端口，所以整個ETA503只占用8×4 = 32個精簡ISA總線的8位數據端口，使用片選CS1#和地址線SA0 – SA4。

用戶可通過以下步驟來快速實現多串口應用方案：

原型評估

從英創(chuàng)公司購買一套ETA503多串口擴展單元（如圖2所示）以及英創(chuàng)的嵌入式主板，通過精簡ISA總線相連接起來，可進行快速的功能評估。對于 ARM9系列的產品，如EM9000、EM9260、EM9360等，多串口的驅動程序將加載到內核；對x86的產品，如ETR232i、ETR232H等，將提供多串口的串口驅動程序。在此基礎上，客戶可利用英創(chuàng)公司為ETA503提供的基本通訊應用程序源代碼，快速評估多串口擴展單元的基本性能是否滿足其具體的應用需求。

設計應用產品

ETA503多串口擴展單元由包括1個16C554（等效為4個16C550），如圖2所示。客戶在作應用設計時，可將ETA503當作一個元器件，由插針直接插在相應的應用電路中，根據需要修改各個串口的驅動形式，如RS232C、RS485、RS422等。如果客戶的應用主板需要同時包括英創(chuàng)的嵌入式主板模塊，則還需要參考相應嵌入式主板的評估底板電路原理圖和PCB圖。

應用程序開發(fā)

在WinCE應用環(huán)境中對擴展的多串口的編程方法與標準的串口應用程序完全一樣，注意在打開串口號大于9的串口時，需要使用“\\$device\\COMxx”，而不是通常的“COMx：”。考慮到共享中斷的異步特性，各個串口可能同時請求中斷，從而產生極高的中斷頻率，所以建議客戶把低波特率的串口通道，如9600bps或以下的波特率，配置在擴展串口上，以均衡CPU對各個硬件設備的開銷；相應地把需要使用高波特率的通道配置到英創(chuàng)嵌入式主板自帶的串口通道上，如EM9360的COM2 – COM7，這些串口均配置有獨立的硬件中斷。在WinCE標準的串口驅動程序中為每個串口分配了2KB的接收數據緩沖區(qū)，所以各個串口上層處理線程可參考buffer的深度，采用合適的響應方式，以最大限度的避免線程空轉所帶來的CPU時間的無謂消耗。

對作為多串口服務器的應用，如果嵌入式主板選用ARM9系列產品，就可利用WinCE提供的 Web服務器功能來方便實現對各串口參數的設置，WinCE下的Web支持ASP網頁；對x86產品，則可在應用程序連接英創(chuàng)為x86產品提供的Web服務器庫以及客戶編寫的cgi C代碼。

在英創(chuàng)嵌入式主板的缺省配置中沒有加載擴展多串口的驅動程序。對需要使用多串口擴展功能的客戶，在購買英創(chuàng)嵌入式主板時需向英創(chuàng)商務人員說明其需求，我們將根據客戶的需求加載一組（4個）串口或2組（8）串口的驅動程序。

驅動程序版權說明

英創(chuàng)公司的多串口驅動程序已申請軟件產品保護，客戶可以在英創(chuàng)嵌入式主板上免費使用該驅動程序，但禁止在其他的第三方平臺上使用英創(chuàng)公司的多串口驅動程序。