ARM 數控系統高速處理串口數據的研究

　　一、 引言

　　現代數控加工都是先采用 CAD/CAM 軟件畫出零件的加工草圖，然后根據草圖做適當的屬性設置，生成G 代碼，生成G 代碼之后通過某種方式將G 代碼傳送給數控系統進行解釋轉化成實際的軸運動。但是由于實際生成的G 代碼數據量相對于ARM 嵌入式數控系統存儲資源而言很大，不可能將G代碼全部傳給ARM數控系統存儲起來之后再一條一條來解釋、加工，因此在數據傳輸的過程中應該有一個流量控制的問題。雖然PC 機G 代碼到ARM 數控系統代碼傳送方式很多，但ARM 的串口相對而言，操作方便，因此本設計采用串口來傳送數據。雖然串口方便操作，但是在數據傳送過程中也存在一些問題，比如說，PC 機向ARM傳送9 個數據，卻只收到8 個，如果數據傳送的很大，就會丟失的更多，并且如果數據量大，就需要傳送的波特率大，但是波特率大不僅會使數據產生遺漏，而且會使傳送過來的G 代碼得不到數控系統的及時處理，如果波特率太低，傳送的時間肯定會很長，降低了加工效率。

　　出現這么多問題是什么原因呢，經過分析,提出一種方法，能夠保證數據正確的情況下提高數據傳輸速度和數控系統代碼處理能力。以 LPC 系列為主的32 位ARM 控制器具有速度快，容量大，性能穩定，在線調試方便等優點，ARM 作為智能控制器應用于工業控制領域具有廣闊的前景。ARM 在工控領域的應用中，與上位機軟件進行數據傳輸和處理是經常需要解決的問題。

　　二、ARM 串口初始化設置及中斷服務程序

　　LPC2292 處理器有兩個串口，每個串口有16 字節接收FIFO 和16 字節發送FIFO，寄存器位置符合I6C550 工業標準，接收器FIFO 觸發點可以設置成為1、4、8、14 字節觸發，內置波特率發生器。有四種中斷：數據可用中斷，字符接受超時中斷，THRE 中斷，Rx 線狀態中斷。串口在進行數據接受的時候，設計了一個緩沖隊列用來存儲接收到的數據。

　　（1）數據緩存隊列數據結構設計

　　其中QUEUE_DATA_TYPE 代表傳輸的數據類型，每當有數據從串口傳入ARM的時候，通過In 指針使數據入隊列，有數據需要處理的時候，利用Out 指針來出隊列，至于隊列大小，要根據波特率的大小、串口中斷頻率等因素決定。還需要實現兩個函數 uint8 QueueWrite(void *Buf, QUEUE_DATA_TYPE Data)，和uint8QueueReadQUEUE_DATA_TYPE *Ret, void *Buf)，主要是用來往數據隊列里寫數據和從數據隊列里取數據，采用的是先進先出（FIFO）的方式.

　　（2）串口初始化程序：

　　U0IER = 0x05; /* 允許接收和發送中斷 */

　　}

　　（3）中斷服務程序

　　中斷處理函數具體實現

　　1．數據可用中斷處理

　　For(i=0;i8;i++) //因為串口初始化是8 字節中斷

　　{QueueWrite (Buf,UARBR); }

　　2．數據超時中斷處理：

　　While(1)

　　{

　　If (UALSR0x00000001= =1)

　　{QueueWrite (Buf,UARBR);}

　　Else Break;

　　}