低成本串口扩展方案在银行柜台密码键盘设备中应用
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摘 要： 本文介绍了应用GM8123实现银行柜台密码键盘设备中的扩展多串口的方案。
关键词： GM8123;多串口扩展
引言
在银行柜台取款用的密码键盘设备的开发中,为了和标准键盘、加密芯片和上位机这三部分模块的接口通讯,就需要MCU具备三个标准的UART串口来和上述三个模块的UART串口连接。而且通常各模块的UART的波特率各不相同,设计也需要灵活的适应需求。
MCU在整个设备里面的扮演的主从方会根据操作的阶段发生变化。当设备处于等待模式时,上位机是主方,而MCU是从方。MCU通过一个串口接收到主方的命令后再通过第二个串口启动标准键盘,并控制相应的声光提示,然后等待标准键盘返回的按键数据（用户密码的明文）,同时做相应的超时处理。接收到按键数据后进行一些基本的合理性判断处理,然后通过另一个串口将密码明文发送给加解密模块,然后接收加密后的密码密文。最后再通过和上位机连接的串口将密码密文上传,然后恢复到等待状态。在对标准键盘和加解密模块进行操作的时候,MCU扮演了通讯的主方。在整个流程中,可以看作是个半双工的通讯方式,让操作和控制更简单和更可靠。
现有方案
满足上述应用要求的方案有多种设计方式,各不相同,包括成本、可靠性、指标都存在差异。根据目前的串口器件及设计原理归纳起来有以下几种设计方案。
方案一是使用多串口的单片机。其中双串口的单片机的价格在40~70元左右,三串口的单片机价格更加昂贵,直接增加了系统设计的成本。同时,由于各单片机的指令不同,以及由于串口功能的扩展带来的陌生寄存器的使用都增加了设计人员的工作量和难度。
