串口扩展芯片典型应用电路
串口扩展芯片介绍
在工业自动化、智能家居、医疗设备等领 域，串口扩展芯片的应用价值非常高，它 能够简化系统设计、提高设备间的通信效 率，从而提升整个系统的性能和稳定性。
未来发展趋势和展望
发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断 增长，串口扩展芯片的发展趋势主要体 现在以下几个方面：更高的传输速率、 更强的兼容性和可扩展性、更低的功耗 和更小的体积。
串口扩展芯片通过将多个串口通信接口集成在一块芯片上，实现多个设备同时与计 算机进行通信。
串口扩展芯片可以提供更多的接口数量、更高的通信速率以及更丰富的功能，如支 持热插拔、自动检测端口号等。
03
常见串口扩展芯片的种类 和特点
8250/16550芯片
总结词
早期串口扩展芯片，功能简单，速度较慢。
详细描述
物联网设备
在物联网设备中，如智能传感器、智能网关等，需要实现设备间的通信和控制， 串口扩展芯片可以提供稳定可靠的通信接口。
05
串口扩展芯片的选购和使 用注意事项
选购要点
兼容性
选择兼容性好、支持 多种协议的串口扩展 芯片，以便能够与各 种设备进行通信。
接口类型
根据实际需求选择合 适的接口类型，如 RS-232、RS-485、 TTL等。
传输速率
根据实际需求选择合 适的传输速率，以满 足数据传输的需求。
驱动程序
选择提供完整、易于 安装的驱动程序的串 口扩展芯片，以便能 够更好地与计算机进 行通信。
价格
在满足性能要求的前 提下，选择性价比高 的串口扩展芯片。
使用注意事项
接地
确保良好的接地，以减少信号 干扰和噪声。
防雷击
在雷雨天气中，应采取措施防 止雷击对串口扩展芯片造成损 坏。
SP2328串口扩展专用芯片及其与单片机的接口电路
SP2328串口扩展专用芯片及其与单片机的接口电路在设计由多个组成的数据采集时，普通要用多个串口在各个单片机之间举行数据通信。
为了解决单片机扩展多个串口的问题，以前大多采纳多片AT89C2051来实现多串口通信。
每个AT89C2051用并口与上位机衔接，再通过AT89C2051的串口与下位机串口衔接。
这种电路设计，单片机编程比较复杂，囫囵电路的调试也比较棘手，牢靠性不是很高。
一种新开发的SP2328串口扩展芯片很好的解决了上述问题。
SP2328是成都视普科技公司的串行口扩展专用芯片，能将一般单片机(如:AT89C2051、AT89C51等)的一个串口(UART)扩展为三个串口。
它主要解决了大多数8位、16位以及32位单片机UART串口太少的问题，扩大了单片机的用法范围。
同时，SP2328串行口扩展专用芯片也很好地解决了许多在用法双串口的单片机时，串口复杂的配置问题，能大大缩短开发周期，降低开发成本以及生产成本。
图1 DIP和SOIC封装（左）图2SSOP封装（右）SP2328的功能特性SP2328有四个UART串口，其中包括一个母串口和三个子串口。
母串口和全部子串口都为全双工工作模式，全部串口允许同时接收、发送串行数据。
串口0"串口2为子串口，每个子串口的工作速率为75bps"4800bps。
串口3为母串口，它的数据传输速率是子串口的4倍。
串口3接收到串行数据后，SP2328芯片按照收到的地址信号，把数据通过相应的子串口发送出去。
子串口收到串行数据后，把数据通过串口3发送出去，同时给出相应的子串口地址。
串口0"串口2的波特率的设置很容易，不需要用软件设置，只要转变输入时钟的频率即可。
波特率按以下公式计算：K=2400*f(osc)/8.0(bps)其中f(osc)＜=16.0MHZSP2328的直流工作为2.4V"5.5V，典型为3.7mA，带有节电模式。
MAX485典型电路讲解
管脚的功能如下：
RO：接收器输出端。若A比B大200mV，RO为高；反之为低电平。
RE：接收器输出使能端。RE为低时，RO有效；为高时，RO呈高阻
状态。
DE：驱动器输出使能端。若DE＝1，驱动器输
出A和B有效；若DE＝0，则它们呈高阻态。若
驱动器输出有效，器件作为线驱动器用，反之
作为线接收器用。
DI：驱动器输入端。DI＝0，有A＝0，B＝1；
WR1： SETB SDA ；此位为 1，发送1
SETB SCL ；时钟脉冲变高电
NOP NOP CLR SCL
；时钟脉冲变低电
CLR SDA DJNZ R7，WLP
RET
(5)字节数据接收子程序
该子程序的功能是在时钟的高电平时数据已稳定，读入一位，经过8 个时钟从SDA线上读入一个字节数据，并将所读字节存于A和R6
当DI＝1，则A＝1，B＝0。
GND：接地。
A：同相接收器输入和同相驱动器输出。
B：反相接收器输入和反相驱动器输出。
图9.1 MAX485芯片的
VCC：电源端，一般接+5V。
DIP封装管脚图
MAX485典型的工作电路如图9.2所示，其中平衡电阻Rp 通常取100～300欧姆。MAX485的收发功能见表9.3。
单片机原理、接口及应用
内容提要
★ RS-485总线扩展 ★ IIC总线扩展接口及应用 ★ SPI总线扩展接口及应用
9.1 RS－485总线扩展
RS－485标准接口是单片机系统种常用的一种串行总线之 一。与RS－232C比较，其性能有许多改进，细节请见表9.1所示。
表9.1 RS－232C与RS－485性能比较
该子程序的入口条件是待发送的字节位于累加器ACC中。
uart扩展芯片
uart扩展芯片UART（通用异步收发器）是一种常见的串口通信协议，用于在计算机和外部设备之间进行数据传输。
UART扩展芯片是一种用于扩展UART功能的集成电路。
在本文中，我将详细介绍UART扩展芯片及其应用。
UART扩展芯片是专门设计用于连接到MCU（微控制器单元）或其他处理器的外围设备的芯片。
它是通过串行通信接口连接到主处理器，并提供额外的UART通信通道。
一般来说，MCUs和处理器通常只具有一个或少数几个UART通信通道，而UART扩展芯片可以提供更多的串口通道，从而增加设备的连接性。
UART扩展芯片的主要功能是提供额外的串行通信通道。
这意味着可以同时与多个外部设备进行通信，而无需更换或重新配置硬件。
它还具有通信速度控制功能，可以根据特定需求调整波特率，以便与不同速度的设备进行通信。
除了提供额外的串行通信通道外，UART扩展芯片还具有其他功能。
例如，一些扩展芯片可以提供自动流控制功能，可以向外部设备发送信号以指示其暂停或继续传输数据，从而避免数据溢出或丢失。
另外，一些扩展芯片还包含错误检测和纠正功能，可以检测并纠正传输中的错误，提高通信的可靠性。
UART扩展芯片有许多应用。
它们常用于工业自动化领域，用于连接各种外围设备，如传感器、执行器和控制器。
通过使用多个串行通信通道，可以同时监测和控制多个设备，提高系统的响应速度和效率。
此外，UART扩展芯片还广泛应用于通信设备中，如调制解调器、无线模块和网络设备。
这些设备需要与计算机或其他设备进行串行通信，因此UART扩展芯片可以提供额外的通信通道，以满足多设备连接的需求。
值得注意的是，UART扩展芯片通常需要与主处理器进行连接，并进行相应的软件编程。
主处理器需要对扩展的串行通信通道进行初始化和配置，并通过读取和写入相应的寄存器来控制数据的传输和接收。
因此，在使用UART扩展芯片之前，开发人员需要对UART通信协议和相关的编程技术有一定的了解。
总结起来，UART扩展芯片是一种用于扩展UART功能的集成电路，可以提供额外的串行通信通道，并具有其他功能，如流控制和错误检测。
51单片机串行口扩展电路设计及其应用
随着 单 片机 技 术 的 不 断 发展 ， 别是 网络 技 术 特 在测 控领 域 的广 泛应 用 ， 由单 片 机 构成 的多 机 网络 测 控系统 已成 为单 片 机技术 发 展 的一个 方 向 ｌ。笔 １ ｊ 者在 研究 水 厂 的数 据 采 集 和控 制 系 统 的过 程 中 ， 设 计 了 主从 式 多机 测控 系 统 。在 系 统 中 ，１ 片机 一 ５单 方面要和 Ｐ Ｃ机 通 信 ， 方 面 又 要 和 下 位 机 及 仪 表 一
扩展 串 口数 量 多 、 扩 展单 片机 的软 硬 件 资 源 占用 对 少 、 占用 上位 机外 部 中断资 源 （ 不 其他并 口数据 总线 扩 展方 案都 需 要至 少一 条或 者多 条外 部 中断 ）使 用 ，
方法简单 、 待扩展串口可实现较高的波特率 、 ｌ ｏ ｔ ｆ １Ｓｎ ｌ ｈｐＭｉ ｏｏ Ｓ Ｍ ） ｅｉ ｒ ｉｇｅＣ ｉ ｃ ｃ （ Ｃ ａｐ ｏ ５ ｙ
Ｌ Ｕ ｎ － ｕ Ｉ Ｘｉｇ ｈ ａ
（ ｕａ ｎ ｅ ｉ ｆ ｅｈ ｏ ｇ ，ｕｈｕ３０ １ ，ｈｎ） Ｆｊ ｎＵ ｉ ｒｔ ｏＴ ｃｎｌ ｙＦ ｚｏ ５０４ Ｃ ｉａ ｉ ｖ ｓｙ ｏ
Ｊｎ ｕ．
２ ０ ０７
I／O扩展芯片GM8166的原理与应用
I／O扩展芯片GM8166的原理与应用帷誉三很多设计人员在开发单片}几应用系统时常常会遇到1t0口不够用的情况,此时一般采用的解决方案是利用74HC573,74LS164,74LS165,82C55等芯片来实现I/0扩展,但如果待开发的系统需要使用大量的UO口,使用上述器件就将存在PCB面积增大,成本高等缺点.成都国腾微电子有限公司开发的GM8166芯片通过串人并出,并入申出并人并出转换完成IIO口的扩展I/O口为双向口,最高工作频率为】0MHz,可配合MCU完成对多个外围电路的控制和信号采集工作.1/O口最大OC/EN:并行输出,输入允许控制信号,LE:并行输出数据锁存信号;Sel:接入SPI总线控制信号;ModSel:井串/串井转换模式和井口切换模式选择信号SP/Mux:井串和串井转换选择信号或1路输入3路输出和3路输人1路输出模式选择信号M0,Ml:工作方式控制信号,选择工作的I/O端口PData:32位输入/输出数据口Ilt1I¨糕穗,并串转换功能为井口比较紧张的系统通过串口扩展32位并行口井口切换功能可以将1组8位并口扩展成3组8位并口,通过控制信号在3组并口中切换完成输八,输出功能,SPI总线功能使该芯片可以接人SPI总线中作为从设备进行数据收/发,同样完成串并转换的功能.用户在只使用以上三种功能中的一种时.可以将某些不需要的控制引脚接人固定电平,无需占用系统资源. (详细情况查看成都国腾微电子有限公司发布的GM8】66 产品资料】GM8166与MCU接口及编程应用串并转换典型应用单片机扩展UOgl可以通过串行口工作方式O来实现,图2是单片机通过串口扩展b'O口时与GM8166的按I:1框图.此电路利用单片机89C51串口工作方式0来进行单片机的I/0口电路的扩展.GM8166的各个控制引脚由89C51控制,可在GM8166的各工作模式间进行转换.若只需使用一种或几种工作模式,可将不用的控制引脚置入所需电平,无需接八MCU,例如此例中因为只用1片GM8166,所以将CSN固定接地,同时GM8166只工作在串并/并串转换模式下,所以将ModSel引脚固定接地. Sel目『脚固定接高电平.软件示例(以C51为例):,●蕾4?2004.3,下半月I誊哥矗矗t量 #include<reg5lh>/I,O定义}}$$$sbitSP=PI0:串并/并串模式选择信号sbitMl=P1t;工作方式控制信号1sbitMO=P12//工作方式控制信号0sbitOC=P13:,,并行输出/输人允许信号sbitLE=PI4://并行输出数据锁存信号sbitCLK=P31:,数据变量定义}}$,unsignedcharSendBuff_4J={Oxff,0xff,0x67,Oxbc); unsignedcharReceiveBuff【2]={0x00,OxO0}; unsignedchari=O,j---o:/主程序}}$}{}}}$}$,voldmain(void)(SCON=0x00;//设置MCU串行口工作方式为方式0PC0N--0x00;32位串人井出转换/S—P=I;M1=1:M0=I;设定GM8166工作模式为32位的串人并出模式OC=1;∥输出禁止LE=I:,,输出锁存开如r(I_0:l<4:l++)(SBUF=SendBuff【il;发送数据到GM8166while(Tl~0):TI=0;)LE---O:输出数据锁存OC--.O;,,输出允许/16位并人串出转换/S—P=o:M1=1;M0=0设定GM81667-作模式为16位的并入串出模式OCt;并行输入允许CLK--0:CLK=I//并行口数据置人寄存器OC=1;//并行输人禁止for0=O也0¨)(REN=Iwhile(RI一0);ReceiveBuff[jI=SBUF;串行数据输人89C51RI=0:REN--0;))GM8166设计了SPI总线接口,可接人SPI总线作为从设备进行数据传输.使用该功能时Sel和ModSel引脚囡接低电平,其他不用的控制线也可以根据需要接人固定电平.串入井出时工作方式为SPI传输模式中的CPOL--0,CPHA=O时的模式,并人串出时工作方式为SPI 传输模式中的CPOL=I,CPHA=0时的模式,CSN为总线片选信号.因为该芯片并行输人采用同步方式,所以在进行并人串出转换时,CSN置'0'后,必须先将OC/EN信号置'0'时,同时提供一个时钟上升沿,将输八端日数据井行保存到移位寄存器中,然后将Oc,EN信号置'1'.之后主机才能启动传输(此方式和不接人SPI时相同)当用户系统需要的1/O口超过32位时,可用多片GM8166级连实现缎连方法简单,将上一级8166的SDataIq与MCU的串Iq相接,CData口与下一级8166的SData口相接即可.并口切换功能应用GM8166提供并口切换输入,输出功能,利用该项功能,可以实现3路8位IZl的开关切换.以89C51单片机为例,硬件接KI示例目见图3.软件示例(C5l为例):VcSePSP/IqexePl10M1(1srPPocIENP.1LE89C5lG-8166P1.5CLKPData口:O】PO#include<reg51h>,I,O定义十{}$}$}{}{十十}十,sbitMux=PI0;//1路输人3路输出和3路输入I路输出选择信号sbitMI=PII:flGM81~的工作方式控制信号1sbitM0=PI2:GM8166的工作方式控制信号0sbitOC=PI3;//并行输出允许信号sbitLE=P14;并行输出数据锁存信号sbitCLK=Pl^5;,/l耐钟信号,}}}}{}{十+{主程序}}}}}十}}$}$}$}$voidmain(void){1路输八,3路选择输出tMux=0;∥选择l路输入.3路输出模式M1=l:M0=0;//选择1/0115:8]口输出OC=1:,,禁止输出LE=I;,,输出锁存开P0--0xaa;/,TO口输出数据CLK=0:CLK=I;数据置人寄存器LE=O;,,并行输出数据锁存OC=0;并行输出允许开Ml=0:2004.3,下半月?誊昔矗二t暴?65//选择I/O[23:16]口输出//P0口输出数据CLK=I;//数据置入寄存器LE=1;//并行输出数据进入锁存器LE=0;//并行输出数据锁存3路选择输入,1路输出/Mux=1;//选择3路输入,1路输出模式M1=1;M0=1;//选择I/O[31:24]口输入OC=I;//禁止输出LE=1;//输出锁存开CLK=0;CLK=I;//数据置入寄存器LE=0;//并行输出数据锁存OC=0;//并行输出允许开结语GM8166性能稳定,速度高,使用方法灵活,软件编程简单,适合于大多数单片机应用系统使用,可广泛应用于以下领域:通信设备:IC卡话机,雷达控制;安防电路:报警器,消防控制;仪器仪表:电表控制,多路采集;工业控制:印刷机械控制,注塑机控制,机车控制,相机控制;金融机具:POS机,IC卡机具GM8164在LED显示屏,Ic卡话机等I/O密集形应用中.该芯片不足之处在于由于功能多,所以控制线稍显复杂,但使用过程中多数控制线可根据需要接固定电平, 不需要占用MCU资源.其次,32位I/O口只能同为输入口或同为输出口,对于某些应用不太方便.■Il器也能测量100MHz的正弦波.由于方波之中有部分高频波的频率比基本频率高很多倍,因此示波器必须提供远远超过100MHz的输入带宽才可测量100MHz的方波.取样时若带宽不足,便会遗失原来信号的高频部分及振幅.这样,方波便无法以方波的形状显示在示波器的屏幕上.取样率是A/D转换器将模拟信号转为数字信号的速率.取样率越高,高频信号便可更精确地复原.例如,以1GSPS取样率复原的100MHz信号比以500MHz取样率复原的同一信号更接近原来的信号.因此,像ADC081000这类高取样率,高输入带宽及低位错误率(BER)的数字模拟转换器是将高频信号数字化的理想转换器,最适用于系统的设计及测试.测试设备厂商可以利用这款A/D转换器开发成本低廉的高性能测试设备. 直接将射频或中频下变频的数字接收器在工作原理上,数字接收器与超外差接收器非常相似.但多年来A/D转换技术的发展一日千里,令接收器可以更大量采用数字集成电路.当然接收器的数字电路越靠近天线,便越能发挥接收的优势.因此有人认为可将A/D 转换器置于射频系统的输出端,以便直接进行射频取样. 66?2004.3/'F~,q雷号煮品t摹,II,,II,,II,.eepw.corn.en这个设计看似合理,但会产生另一个问题,我们不得不加以考虑.为了能够预先抑制不需要的带外信号,以及满足A/D转换器所要求的频率范围,已接收的信号在输入A/D 转换器之前必须先加以滤波,以及接受自动增益控制.因此很多数字接收器采用折衷的办法,先由输出端的第一及第二中频级将模拟信号转为数字信号,使带外信号还未进入A/D转换器之前先行接受滤波,也确保部分信号在未进入A/D转换器之前先行在模拟级接受自动增益控制,以尽量避免带内信号过驱动A/D转换器,使信号在进行D转换之前可以达到最大的信号增益.此外,我们若采用中频取样及数字接收技术,便无需另外加设中频级如混频器,滤波器及放大器,可以降低成本,而且系统设计工程师若采用可编程数字滤波器取代固定的模拟滤波器,便可充分发挥设计上的灵活性. 由于1.8GHz的ADC081000芯片可提供3dB的带宽,因此最适用于射频或中频的直接取样.这款转换器芯片可大幅减少所需昂贵模拟芯片的数目,有助减低系统的总体成本.此外,即使采用远比尼奎斯特规定还要高的输入频率操作,总谐波失真也可保持在较低的水平,让卫星接收等取样率不足的系统也可正常工作.■。
USB转串口232芯片CH340及其应用电路原理图
问题的提出。
为什么要USB转串口？昨天去看了很多电脑主板外围接口，发现现在很多主板都取消了DB25并口，甚至有些也取消了DB9串口，这是新的架构决定了。
但是现在主板都提供很多USB通道，搞电子技术开发和应用做的设备常常是ISP10并口或者232串口，所以有必要学会USB转并口、232串口、BLASTER、JTAG口的电路原理，下面是介绍CH340芯片结构的USB转串口电路，软件驱动部分以后再谈或者可以下载现成的驱动程序。
1、概述 CH340 是一个USB 总线的转接芯片，实现USB 转串口、USB 转IrDA红转打印口。
外或者USB 转打印口。
在串口方式下，CH340 提供常用的MODEM联络信号，用于为计算机扩展异步串口，（二）转打印口的说明请参考手册（二）或者将普通的串口设备直接升级到USB 总线。
有关USB 转打印口的说明请参考手册CH340DS2。
在红外方式下，CH340 外加红外收发器即可构成USB 红外线适配器，实现SIR 红外线通讯。
线通讯。
2、特点 ● 全速USB 设备接口，兼容USB V2.0，外围元器件只需要晶体和电容。
，外围元器件只需要晶体和电容。
● 仿真标准串口，用于升级原串口外围设备，或者通过USB 增加额外串口。
增加额外串口。
● 计算机端Windows 操作系统下的串口应用程序完全兼容，无需修改。
操作系统下的串口应用程序完全兼容，无需修改。
● 硬件全双工串口，内置收发缓冲区，支持通讯波特率50bps～2Mbps。
● 支持常用的MODEM 联络信号RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。
● 通过外加电平转换器件，提供RS232、RS485、RS422 等接口。
等接口。
● 支持IrDA规范SIR 红外线通讯，支持波特率2400bps 到115200bps。
● 由于是通过USB 转换的串口，所以只能做到应用层兼容，而无法绝对相同。
转换的串口，所以只能做到应用层兼容，而无法绝对相同。
基于WinCE和ARM的多串口扩展及485通信设计
基于WinCE和ARM的多串口扩展及485通信设计贾继鹏;张永坚;胡延凯【摘要】Along with the book evaluating standards for renewable energy building’s application projects implements in our country, we are in urgent need of the operational datas about the renewable energy building’s application demonstration projects. The data acquisition system of the renewable energy building’s application demonstration projects has one demand of multiple serial ports and a 485 bus communication. This paper uses ARM9 S3C2440 embedded microcontroller and VK3234 with four channel UART/SPI interface to extend serial. What’s more, it achieves the 485 communication between the field detection device and data acquisition device with MAX3485. This paper states the interface and software and hardware between S3C2440, VK3234 and MAX3485E specifically. The practical running test in the laboratory shows that the system is stable and reliable, and it has been applied in the data monitoring system of the renewable energy demonstration projects.%随着我国《可再生能源建筑应用工程评价标准》的实施，对已建可再生能源建筑应用示范项目运行数据的需求越来越迫切，为了解决可再生能源建筑应用示范项目数据采集系统中对多串口及485总线通信的需求，采用 ARM9嵌入式微控制器 S3C2440和具备 UART/SPI 接口的4通道芯片VK3234进行串口的扩展，并利用MAX3485E芯片，实现了现场检测设备与数据采集器之间的485通信。
常用USB转串口芯片应用
常用USB转串转串 pl2303原理应用PL2303符合USB1.1标准，价格3RMB.CP2102／CP2103简介2 2 CP2102Silicon Laboratories公司推出的USB接口与RS232接口转换器CP2102／CP2103是一款高度集成的USB-UART桥接器，提供一个使用最小化元件和PCB空间来实现RS232转换USB的简便解决方案。
USB收发器、振荡器和带有全部调制解调功能控制器、USB如图1所示，所示，CP2102CP2102／CP2103包含了一个USB功能控制器、器控制信号的异步串行数据总线器控制信号的异步串行数据总线(UART)(UART)(UART)，采用，采用5 mm×5 mm MLP 5 mm×5 mm MLP-28-28的封装。
的封装。
CP2102／CP2103作为USB USB／／RS232双向转换器，一方面可以从丰机接收USB 数据并将其转换为RS232信息流格式发送给外设；另一方面可从RS232外设接收数据转换为USB 数据格式传送至主机，其中包括控制和握手信号。
其中包括控制和握手信号。
2.1 USB 功能控制器和收发器2.2 异步串行数据总线(UART)接口CP2102／CP2103 UART 接口包括TX (TX (发送发送发送))和RX(RX(接收接收接收))数据信号以及RTS RTS、、CTS CTS、、DSR DSR、、DTR DTR、、DCD 和RI 控制信号。
控制信号。
UART UART 支持RTS RTS／／CTS CTS、、DSR DSR／／DTR 和X-On X-On／／X-Off 握手。
握手。
通过编程设置UART UART，支持各种数据格式和波特率。
在，支持各种数据格式和波特率。
在PC 机的COM 端口编程设置UART 的数据格式和波特率。
表1为其数据格式和波特率。
为其数据格式和波特率。
2.3 内部EEPROM CP2102／CP2103内部集成有1个EEPROM ，用于存储由设备制造商定义的USB 供应商ID ID、产、产品ID ID、产品说明、电源参数、器件版本号和器件序列号等信息。
串口扩展芯片选型和方案介绍
WK系列通用异步串口UART产品产品介绍：WK提供目前业界收发缓存最大、接口最全、尺寸最小的高性价比UART 器件，芯片内置多种总线数据转换处理协议，为工业和便携设备等嵌入式系统提供先进的串口扩展器件。
产品特点:}接口最全：--WK系列UART产品主接口支持UART、I2C、SPI、8位并行总线可选--业内独创通过标准三线UART串口扩展UART技术。
}收发缓存最大：--每个扩展串口具备256级收发独立FIFO--支持超时中断和任意可设置FIFO触发点中断--防止串口通信数据溢出，减少CPU响应中断次数---有效提高基于嵌入式OS系统中串口通信的实时性和可靠性。
}封装最小：--系列产品采用SSOP16/20，QFP44，QFN24/32封装--WK2204采用4*4mm的QFN24封装，为业界最小的4通道低电压UART --WK2166为QFP44封装，为业界最小的工业级宽电压4通道UART}主接口特性：--UART接口：波特率自适应技术，最高速率2Mbps,支持16字节连续收发；--SPI接口：从模式，最高速率10Mbps，支持256字节连续收发；--IIC接口：从模式，最高速率1Mpbs，支持16字节连续收发--8位并口：标准8位总线模式，最高速率10MBps,仅占用2个地址空间}扩展串口特性：--系列产品支持2-4个扩展标准串口可选--每个扩展串口波特率、字长、校验格式可以独立设置，并可单独软件复位；--扩展串口最高通信速率可达2Mbps；--扩展串口可以支持RS485自动收发，自动485网络地址识别；--可设置为SIR标准的IrDA红外通信模式，速率可达115.2kbps。
}设计资源和支持：--Linux/Android 系统级串口驱动，参考源代码--8051，STM32 应用参考源代码--EVB开发评估板产品应用：l移动便携设备：行业PDA、行业平板、移动收款机、便携数据采集终端l工业控制：串口服务器、自动化现场控制、POS机、工业机器人，无人机l仪器仪表：智能仪表、AMR远传抄表设备、工业/医疗采集仪器l通信设备：工业网络通信设备、串行基站控制器、串行通信终端l汽车电子：车载导航系统、停车管理系统、汽车安全行驶记录仪（黑匣子）l智能硬件：智能家居控制设备、可穿戴采集设备、智能安防，智能家电产品选型：WK21系列宽电压产品系列，工作电压2.5-5.0V ，适合工业级应用。
基于D／A芯片的串口通讯扩展电路
（ ｃｏｌ ｆ ｃａｒｎｃＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｎ ｒ ｗ ｓ ｒ ｏｙｅｈ ｉａ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｉ ａ ０ ２ Ｃ ｉ ） Ｓ ｈｏ ｈ ｔ ｉ ｎｉ ｅｉ ， ｏｔ ｅｔ ｎＰ ｌｔ ｎｃｌ ｎｖ ｓｙ Ｘ ’ ｎ７ ０ ７ ， ｈｎ ｏ Ｍｅ ｏ ｎ ｎ ｈ ｅ ｃ ｅｉ １ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈｓ ｐ ｐ ｒｈ ｓ ｉｔｏ ｕ ｅ ｉ ｄ ｉ ｅ ｎ ａ ｉｎ ｓ ｈ ｍｅｏ ｌｓ ｕ ｒ ｅｉｌ ｏ ｉ ａ ｅ ａ ｒ ｄ ｃ ｄ ａ ｋ ｎ ｎ ｍｐｌ ｍｅ ｔｔ ｃ ｅ ｆ ｏ ｅ ｑ ａ ｔ ｓ ｒ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ｗ ｉ ｏ ｃ ｒ ｅ ａｃ ｎｃｔ ｔ ｏ ｈ
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中 图 分 类 号 ： Ｐ ６ ．３ Ｔ ３８２４ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｓ 订ａ ｐ ｎ ｅ ｒ ｕ ｔＢａ ｅ Ｏ ｌ Ａ ｉ ｅ ｌＥｘ ａ ｄ ｄ Ｃｉ ｃ ｉ ｓ ｉ Ｄ／ Ｃｈ ｐ Ｚ ＨＯＵ Ｈａ — ｏ． ＡＮＣ Ｒｕ — ｉｏ Ｕ ＵＸｉ ｉａ Ｗ ｔ ｎ ｘａ ，
vk32系列多总线uart串口扩展芯片的原理和应用
VK32系列多总线UART串口扩展芯片的原理和应用(上)2022-03-23 19:27摘要：UART以其简单可靠，抗干扰强，传输间隔远，组网方便，被认为是嵌入式系统中进展串行数据传输的最正确方式。
本文介绍了专为嵌入式系统设计的VK32系列新型多总线接口UART器件的原理及应用技术。
1．嵌入式系统中串口扩展的需求：而在嵌入式领域，由于UART具有操作简单，工作可靠，抗干扰强，传输间隔远〔组成485网络可以传输1200米以上〕，设计人员普遍认为UART是从CPU或微控制器向系统的其他部分传输数据的最正确方式，因此它们被大量地应用在工业、通信、和家电控制等嵌入式领域。
通常MCU/CPU都会自带一个UART串口，但实际应用中一个串口往往不够用，需要进展UART串口扩展。
目前的大多数UART器件是以计算机总线转换UART为应用根底的，其通用性、管脚、存放器与20年前很少改变，针对嵌入式应用，目前的UART器件普遍存在操作复杂，引脚多，价格较高等弱点，不能满足和适应的嵌入式系统开展的需要。
针对嵌入式系统中UART的开展趋势，维肯电子设计推出了VK32XX系列新型多总线接口UART器件，其特点为：1支持8位并行总线，SPI总线，UART等多种主机总线接口：8位并行总线接口产品可以替代目前广泛使用的16C55X系列UART用于为8位，16位，32位MCU进展UART串口扩展。
VK32系列8位并行总线接口UART产品采用了精简控制存放器设计〕，并通过管脚复用减少了芯片管脚，简化的软件设计和PCB设计都更适宜嵌入式系统需求。
SPI接口总线系列产品为带有SPI接口的DSP、MCU实现同步SPI串口到异步UART串口的桥接和扩展，尤其针对目前广泛应用的DSP系统，大多数DSP都只有同步串口，只能用于与具有同步通信接口的外设进展通信。
V32系列SPI 总线接口可以将一个SPI同步串行接口桥接/扩展成为1～4个通用异步串口，方便的实现DSP和外设的异步串行通信。
CD4052 单片机串行口扩展技术应用
CD4052 单片机串行口扩展技术应用CD4052 是一种数字控制的模拟数据选择/ 分配器,本文将它用于UART串口扩展,解决了普通单片机UART串口太少的问题。
文中给出该器件的主要特性、引脚说明及电气特性,并以A T89C51 单片机为例给出多串口扩展应用电路。
1 概述当前,以单片机为核心构成的智能化测控系统及电子产品不断涌现,为了满足数字化及智能化要求,许多外围电路功能模块、部件、器件及传感器也具备了UART 串口通信功能,而现阶段的8 位、16 位、32位单片机却大部分仅提供一个UART 串口,这样就很难满足系统中一方面要与具有UART 功能的串口部件通信,另一方面又要与上位机通信的要求。
利用CD4052 做多串口扩展器,可很好地解决此问题。
2 封装及引脚功能该器件具有SOP、SOIC、TSSOP和PDIP四种封装形式,皆是16 个引脚。
图1 所示为其PDIP封装引脚分布图,图2 是CD4052 的逻辑图,数字控制真值表见表1。
图1 CD4052PDIP引脚分布图3 工作特性CD4052 模拟数据选择/ 分配器是数字控制的模拟开关,具有低导通阻抗和非常低的关断泄漏电流。
315V 的数字信号可以控制15VP- P 的模拟信号。
例如,若VDD = 5V , VSS = 0V , VEE = - 5V ,则的数字信号可以控制- 5V + 5V 的模拟信号输入输出。
数据选择器在整个VDDVSS 和VDDVEE 范围具有非常低的静态功耗,而且与控制信号的逻辑状态无关。
图2 CD4052 的逻辑图表1 真值表CD4052 是一个独立的4 通道数据选择器,具有二进制控制输入端A、B 和一个禁止输入INH。
A、B的四种二进制组合状态用来在四对通道中选择其中的一对,当逻辑“1”加到INH 输入端时,所有的通道都关闭。
CD4052 的器件特性为:1) 宽范围的数字和模拟信号电平:数字315V ,模拟可达15VP- P。
单片机串行端口扩展电路设计与应用
１ ． ２ ７ ４ ＨＣ １ ３ ８芯 片
７ ４ ＨＣ１ ３ ８是 一 个 三 八 译 码 器 （ 如 图 ２所 示 ） ， 具 有
１硬 件 电 路
１ ． １ ７ ４ Ｈ Ｃ１ ２ ５芯 片
７ ４ ＨＣ１ ２ ５是 一 个 三 态 输 出 的 四 缓 冲 器 ／ 线 路 驱 动 器， 如图 １ 所示 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ． １ ２ ． １ ８
Ｙ５
一
Ｙ６ Ｙ７
图２ ７ ４ ＨＣ １ ３ ８芯 片 引 脚 图
自动 化 应 用 ２ ０ １ ３ ｌ ４期 ； ２１
系 统 解 决 方 案
Ｈ ｘ Ｘ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ
Ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： Ｍ ＣＵ ； ｐ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ ； ＲＳ － ２ ３ ２
Ｒ Ｓ 一 ２ ３ ２与 电脑 、 投影机 进行异步通信 。 采用命令 控制
方 式 对设 备 进 行 控 制 。 通 常 单 片 机 只 有 一 个 串 口 。 要 和多个设备进行通信需 要扩展 串 口． 传 统 的做 法 是 采 用 ｉ ｎ ｔ ｅ １ ８ ２ ５ ０ 、 ８ ２ ５ １ 等 串 口芯 片 进 行 扩 展 这 种 方 法 的
系 统林 冠 眉
（ 南 宁市 西就科技 有 限责 任公 司 ， 广 西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ３ ） 摘 要： 采 用普 通 的 ７ ４ ＨＣ 系列芯 片 ， 采 用分 时 工作 方式 ， 设 计低 成 本 的单 片机 串行 端 口扩展 电路 。 经 实践 证 明 ，
通用异步串口扩展芯片GM812325的原理和应用
通用异步串口扩展芯片GM812325的原理和应用关键词GM8123GM8125串口扩展一．同类方案比较目前比较通用的串口扩展方案有两种，一是用硬件实现，使用多串口单片机或专用串口扩展芯片，可供选择的串口扩展芯片有TI等公司开发的16C554系列串口扩展芯片，该系列芯片实现的功能是通过并行口扩展串行口，功能比较强大、通讯速度高，但控制复杂，同时价格较高，主要的应用场合是PC机串口扩展产品。
在仅使用单片机控制且不需要太高波特率通讯的系统中，使用16C554系列芯片不仅成本高而且还造成了资源的浪费。
而多串口单片机也同样存在价格高的缺点。
另一种串口扩展方案就是用软件实现，软件模拟串口存在的缺点有：一是采样次数低，一般只能做到2次/BIT，这样数据的正确*就难以保*；二是不能实现高波特率通讯，软件模拟串口一般不能实现高于4800bps的波特率。
成都国腾微电子有限公司推出的GM8123/25系列串口扩展芯片全硬件实现串口扩展，保*了芯片工作的稳定*，设计的最高波特率完全能满足一般系统需求，同时占用系统资源少，使用方法简单，通讯格式可设置，与标准串口通讯格式兼容，利用该系列芯片实现串口扩展是*价比较高的串口扩展方案。
二．GM8123/25介绍2.1产品特点·采用写控制字的方式对芯片进行控制·两种工作模式，用户可根据自己的系统需求灵活选择·各子串口波特率可调（统一调节）·数据帧长10位或11位可选·子串口数：3个（GM8123）或5个（GM8125）·数据采样率16次/BIT，确保数据采样的准确可靠·单通道模式下，最高波特率支持20Mbps；多通道模式下，子串口最高波特率38400bps·与标准串口通讯格式兼容·输出波特率误差小于0.2%，输入波特率误差要求小于2.8%·宽工作电压：2.3~6.7V·工作温度范围：-40℃~85℃·工作稳定，抗干扰能力强，符合工业级标准2.2功能描述GM8123可扩展3个标准串口，GM8125可扩展5个标准串口，芯片可以通过软件设置工作波特率和数据帧长。
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A
0 0 1 1
0 1 0 1
主 口 为 SPI 主 口 为 PAR 主 口 为 PAR
I/S/C 为 SCS 功 能 T/S/R 为 SDIN 功 能 I/S/C 为 CS功 能 T/S/R 为 RD功 能 I/S/C 为 CS功 能 T/S/R 为 RD功 能
M/S/W 为 SCLK功 能 M/S/A 为 SDOUT M/S/W 为 WR功 能 M/S/A 为 A0 M/S/W 为 WR功 能 M/S/A 为 A0 M/S/W 为 MRX功 能 M/S/A 为 MTX
通 过 是 否 安 装 R3,R4 来 设 定 VK的 时 钟 信 号 类 型
CTS2 TX2 RX2 RTS2
1 2 3 4 5 CON5
VCC C R2 10K + C1 10UF
CLKSEL 0 为晶震 1
为 外 部 通 过 CLKIN 引 脚 输 入
J3 CTS3 TX3 RX3 RTS3 1 2 3 4 5 CON5 J4 CTS4 TX4 RX4 RTS4 1 2 3 4 5 CON5
15pF
2
Y1
C3 1 15pF
3.684M
CTS1 TX1 RX1 RTS1
1 2 3 4 5 CON5 J2
B
R3 1k CLKSEL INCLK RTS3 RXD3 TXD3 CTS3 RTS1 RXD1 TXD1 CTS1 DCD DSR RI DTR RTS2 RXD2 TXD2 R4 1k VCC
1
2
3
4
VCC
通 过 是 否 安 装 R5 R6 R7 R8 来 设 定 VK的 主 口 类 型 ： M1 M0 模式选择引脚
主接口信号连接器
J5 C4 1uF C5 1uF C6 0.1uF C7 0.1uF INCLK I/S/C M/S/W T/S/A M/S/A D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RST IRQ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 CON16 J1 C2 A
C
R1
IRQ 低电平有效，建议外接上拉电阻，典型值5.1K
D
Title Size A4 Date: File: 1 2 3 2007-8-6 E:\shepcb\dxpshejiWQ\VK3266.SCH Sheet of Drawn By: 4 Number RUART I/S/C 为 IR功 能 T/S/R 为 TR功 能
电 源 +5V
VCC
VCC IR TR R5 1K R6 1K (主口红外通信模式)功能引脚： IR=1 红外通信模式； IR=0 普通UART通信模式； (转义字符传输)功能引脚：TR=1 选择有转义字符的串口扩展工作模式；TR=0 选择没有转义字符的串口扩展工作模式；
B R7 1K R8 1K U1 M1 M0 I/S/C M/S/W T/S/R M/S/A D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RTS4 RXD4 TXD4 CTS4 RST 5.1K IRQ CTS2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 M1 M0 IR/SCS/CS MRX/SCLK/WR TR/SDIN/RD MTX/SDOUT/A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RTS4 RX4 TX4 CTS4 RST VCC IRQ CTS2 VK3266 GND OSCI OSCO CLKSEL CLKIN VCC RTS3 RX3 TX3 CTS3 RTS1 RX1 TX1 CTS1 DCD DSR GND RI DTR RTS2 RX2 TX2 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23