串行接口設(shè)備憑借其控制靈活、接口簡單、占用系統(tǒng)資源少等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、家庭安防、GPS衛(wèi)星定位導(dǎo)航以及水、電、氣表的抄表等領(lǐng)域。在這些嵌入式系統(tǒng)中，可能會有很多從設(shè)備都通過串行接口與主機進(jìn)行通信，如GPRSMODEM、紅外發(fā)送和接收模塊、RS485總線接口等。這使得開發(fā)人員常常面臨嵌入式系統(tǒng)中主機串行通信接口不足的問題，針對此問題，本文介紹了幾種常見的解決方法。
　　
　　軟件模擬法
　　
　　軟件模擬法可根據(jù)串行通訊的傳送格式，利用定時器和主機的I/O口來模擬串行通訊的時序，以達(dá)到擴展串口的目的。
　　
　　接收過程中需要檢測起始位，這可以使用查詢方式，或者，在端口具有中斷功能的主機中也可以使用端口的中斷進(jìn)行處理。接收和發(fā)送過程中，對定時的處理既可以使用查詢方式也可以使用定時器中斷方式。為了確保數(shù)據(jù)的正確性，在接收過程中可以在檢測異步傳輸?shù)钠鹗夹盘柼幖由弦恍┓栏蓴_處理，在接收每個位時可以采用多次采樣。
　　
　　利用并口轉(zhuǎn)串口擴展串行口
　　
　　基于In8251的串行口擴展
　　
　　In8251是一種通用的同步/異步發(fā)送器（USART），它的工作方式可以通過編程設(shè)置，并具有獨立的接收/發(fā)送器。能以同步或異步串行通信方式工作，自動完成幀格式，具有奇、偶校驗和錯誤檢測電路。
　　
　　基于TL16C554的串行口擴展
　　
　　TL16C554是TI公司生產(chǎn)的4通道異步收發(fā)器集成芯片。對TL16C554串行通道的控制，是通過對控制寄存器LCR、IER、DLL、DLM、MCR和FCR編程來實現(xiàn)的。這些控制字決定字符長度、停止位的個數(shù)、奇偶校驗、波特率以及調(diào)制解調(diào)器接口?？刂萍拇嫫骺梢匀我忭樞?qū)懭耄荌ER必須zui后一個寫入，因為它控制中斷使能。串行通道內(nèi)的波特率發(fā)生器（BRG）允許時鐘除以1至65535之間的任意數(shù)，BRG根據(jù)其不同的三種通用頻率中的一種來決定標(biāo)準(zhǔn)波特率。
　　
　　16C55x系列芯片還包括16C550、16C552，分別可以擴展1個和2個串行口。
　　
　　利用串行口擴展串行口
　　
　　基于GM8123/25系列芯片的串行口擴展
　　
　　GM8123/25系列串口擴展芯片可以全硬件實現(xiàn)串口擴展，通訊格式可設(shè)置，并與標(biāo)準(zhǔn)串口通訊格式兼容。
　　
　　GM8125可擴展5個標(biāo)準(zhǔn)串口，通過外部引腳選擇串口擴展模式：單通道工作模式和多通道工作模式。單通道模式下，無需設(shè)置芯片的通訊格式，子串口和母串口以相同的波特率工作，同一時刻只允許一組子串口和母串口通訊，工作子串口由地址線選擇。單通道工作模式適用于所有從機不需要同時通訊，并且通訊過程*由主機控制的系統(tǒng)。多通道模式下，各子串口波特率相同，允許所有子串口同時與母串口通訊，母串口以子串口波特率的6倍工作。發(fā)送時由地址線選擇用來發(fā)送數(shù)據(jù)的子串口；接收時子串口能主動響應(yīng)從機發(fā)送的數(shù)據(jù)，再由母串口發(fā)送給主機，同時由地址線返回接收到數(shù)據(jù)的子串口地址，主機在接收到子串口送來的數(shù)據(jù)后，可以根據(jù)地址線的狀態(tài)判斷數(shù)據(jù)是由哪一個從機發(fā)送的。
　　
　　多通道工作模式下，在進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊前要對芯片進(jìn)行工作方式設(shè)置，包括串口幀格式設(shè)置和通訊波特率設(shè)置。
　　
　　通過串行口和控制引腳相互配合可對芯片進(jìn)行工作方式設(shè)置，引腳MS為0、且STADD2~STADD0為000時寫命令字，引腳MS為1、STADD2~STADD0為000時讀命令字。進(jìn)行工作方式設(shè)置時，芯片的幀格式和母串口工作波特率與上一次進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時一致；而復(fù)位后的幀格式為11bit，母串口波特率為7200bps。
　　
　　基于SP2338的串行口擴展
　　
　　SP2338是采用低功耗CMOS工藝設(shè)計的通用異步串行口擴展芯片，它可輕松將主機原有的1個串行口擴展成3個全新的全雙工串行口。
　　
　　SP2338適用于1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、1個停止位的多串口系統(tǒng)，也就是說其幀格式是不可編程的。主機通過改變ADRI1、ADRI0地址線狀態(tài)的方式選擇3個子串口中的任意一個，3個子串口的地址分別為00、01、10。地址11用于執(zhí)行SP2338芯片本身的復(fù)位指令0x35或0xB5、睡眠指令0x55或0xD5、延時指令0x00。向RX0~RX3中的任意一個接收端口寫任意數(shù)據(jù)即可將SP2338喚醒，但由于SP2338的喚醒時間需要25ms左右，故用于芯片喚醒的數(shù)據(jù)將不會被主機接收。因此，可以先發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)用于喚醒芯片，延時25ms后即可進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)傳輸。
　　
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