摘要：在以單片機為核心的多級分布式系統中，常常需要擴展單片機的串行通信口，本文分別介紹了基于sp2538專用串行口擴展芯片及intel8251的兩種串行口擴展方法，并給出了實際的硬件電路原理及相應的通信程序段.

    1 引言

    在研究采場瓦斯積聚模擬試驗臺的過程中，筆者設計了主從式多機采控系統結構。主從式多機控制系統是實時控制系統中較為普遍的結構形式，它具有可靠性高，結構靈活等優點。當選用單串口51單片機構成這種主從式多機系統時，51單片機一方面可能要和主機computer通信，一方面又要和下位機通信，這時就需要擴展串行通道。本文具體介紹了兩種串行通道的擴展方法。

    2 串行口的擴展方法

    常用的標準51單片機內部僅含有一個可編程的全雙工串行通信接口，具有uart的全部功能。該接口電路不僅能同時進行數據的發送和接收，也可作為一個同步移位寄存器使用。當以此類型單片機構成分布式多級應用系統時，器件本身的串口資源就不夠用了。筆者在實際開發中，查閱了有關資料，總結出如下兩種常用而有效的串行通道擴展方法。

    2.1 基于sp2538的擴展方法

    sp2538是專用低功耗串行口擴展芯片，該芯片主要是為解決當前基于uart串口通信的外圍智能模塊及器件較多，而單片機或dsp原有的uart串口又過少的問題而推出的。利用該器件可將現有單片機或dsp的單串口擴展至5個全雙工串口。使用方法簡單、高效。

    在應用sp2538擴展串行通道時，母串口波特率k1=2880*fosc_in，單位是mhz，且fosc_in小于20.0mhz, 在sp2538輸入時鐘fosc_in =20.0mhz時母串口可自適應上位機的56000bps和57600bps兩種標準波特率輸入。子串口波特率k2=480*fosc_in。

    母串口和所有子串口都是ttl電平接口，可直接匹配其他單片機或ttl數字電路，如需連接pc機則必須增加電平轉換芯片如max202 、max232 等。sp2538具有內置的上電復位電路和可關閉的看門狗監控電路。上位機寫命令字0x10可實現喂狗，寫命令字0x15關閉看門狗，初次上電后看門狗處于激活狀態或寫命令字0x20激活看門狗監控功能。上位機可通過芯片復位指令0x35在任何時候讓芯片進行指令復位，也可通過芯片睡眠指令0x55在任何時候讓芯片進入微功耗睡眠模式以降低系統功耗。初次上電后芯片不會自行進入睡眠模式，但只能由上位機通過母串口任意發送一個字節數據將其喚醒，其他子串口不具備這一功能。

    圖(1)是at89c52單片機與sp2538的電路連接，圖中，at89c52的全雙工串口與sp2538的母串口5相連，該串口同時也作為命令/數據口。sp2538的adri0、adri1、adri2分別與at89c52的p2.3、p2.4、p2.5口相連，可用于選擇發送數據是選擇相應的串口0~4；adro0、adro1、adro2與p2.0、p2.1、p2.2相連，用于判斷接收的數據來自哪一個串口。 sp2538的時鐘頻率選為20.0mhz-p.htm" target="_blank" title="20.0mhz貨源和pdf資料">20.0mhz，此時母串口5的波特率為57600bps，串口0~4的波特率為9600bps。

 

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