串口扩展设计(vk3266)

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1、串口扩展设计（VK3266系列）前言随着电子技术的发展，以微处理器（MCU），PC机组成的主从分布式测控系统已成为当今复杂的测控系统的典型解决方案。单片机以其独特的串口通信功能为主，从设备之间的数据传输提供了便利。但是51系列单片机只提供了一个全双工的串行通信接口，这对于一个实时性要求较高，测控功能复杂的系统而言是一个美中不足之处。在我们设计的智能密集测控系统中，就需要测控工具有多个实时全双工的串行通信接口。我们现在只能是选择有多个串口的单片机或者是进行串口扩展，选择多串口的单片机肯定成本比较高，

2、而且局限性比较大；那么最好的方案还是进行串口扩展。根据本人的对多款串口扩展芯片在性能、价格上的比较，个人认为维肯电子的VK3266这款串口扩展芯片还是相当不错的，下面我们就也VK3266来对单片机的串口进行扩展。以单片机的一个串口，扩展为4个全双工的串口。一、系统设计1、系统框图2、VK3266芯片介绍1）.产品概述VK3266是业界首款具备UART/SPITM/8位并行总线接口的4通道UART器件。可以通过模式选择使得该芯片工作于以上任何一种主接口模式下：当主接口为UART时，VK3266将一个

3、标准3线异步串口（UART）扩展成为4个增强功能串口（UART）。主接口UART在数据传输时可以选择需要转义字符和不需要转义字符两种模式。此外，主接口的UART可以通过引脚配置为红外通信模式。当主接口为SPI接口时，VK3266实现SPI桥接/扩展4个增强功能串口（UART）的功能。当主接口为8位并口时，VK3266实现一个8位并行数据总线与4个通道UART串行总线数据通信相互转换的功能。扩展的子通道的UART具备如下功能特点：每个子通道UART的波特率、字长、校验格式可以独立设置，最高可以提供1

4、Mbps的通信速率。每个子通道可以独立设置工作在IrDA红外通信、RS-485自动收发控制、9位网络地址自动识别、软件/硬件自动流量控制、广播接收等高级工作模式下。每个子通道具备收/发独立的16BYTEFIFO，FIFO的中断为4级可编程条件触发点。提供一个子通道的调制解调器（MODEM）控制信号。VK3266采用QFP44绿色环保的无铅封装，可以工作在2.5～5.5V的宽工作电压范围，具备可配置自动休眠/唤醒功能。[注]：SPITM为MOTOLORA公司的注册商标。2）.基本特性2.1总体特性l

5、支持多种主机接口：可以选择UART，SPI或8位并口l低功耗设计，可以配置自动休眠，自动唤醒模式（uS级唤醒）l宽工作电压设计，工作电压为2.5V～5.5Vl精简的配置寄存器和控制字，操作简单可靠l创新的可编程数据广播模式支持向任意子通道发送数据广播l提供工业级和商业级产品l高速CMOS工艺l采用符合绿色环保政策的QFP44无铅封装2.2扩展子通道UART特性l子通道串口独立配置，高速、灵活：每个子串口为全双工，每个子串口可以通过软件开启/关闭波特率可以独立设置，子串口最高可以达到920Kbps每

6、个子串口字符格式包括数据长度、停止位数、奇偶校验模式可以独立设置每个子串口可以软件设置为是否接收数据广播完善的子串口状态查询功能lFIFO功能：每个子串口具备独立的16级9Bits发送FIFO，发送FIFO具备4级可编程触发点每个子串口具备独立的16级接收FIFO，接收FIFO具备4级可编程触发点软件FIFO使能和清空FIFO状态和计数器输出l流量控制：支持RTS、CTS的硬件自动流量控制支持XON/XOFF的软件自动流量控制，XON/XOFF可编程字符自动发送/识别lRS-485功能：RTS控制

7、的自动RS-485收发控制RS-485网络地址自动识别功能l错误检测：支持奇偶校验错，数据帧错误及溢出错误检测支持起始位错误检测l每个子串口可以软件设置为是否接收数据广播l内置符合SIR标准的IrDA红外收发编解码器，传输速度可达115.2Kbit/s2.3UART主接口特性l主接口为标准的三线UART串口(RX,TX,GND),无需其它地址信号、控制信号线l可编程波特率设置，最高速度可以达到1Mbit/sl可选择的奇校验，偶校验和无校验模式l业界首创的不需地址线控制的串口扩展方式，通过芯片内置的

8、协议处理器实现多串口扩展lUART主接口可以通过引脚设置为红外模式lUART主接口可以通过引脚选择是否采用转义字符模式2.4SPI主接口特性l最高速度5Mbit/sl仅支持SPI从模式l16位，SPI模式02.58位并口主接口特性l标准8位MCU总线接口l命令和数据共用8位地址总线，通过A0(数据/控制)信号进行切换l子通道选择通过命令字控制和指示，无需额外的通道指示信号线l仅占用2个地址空间3.）应用领域l多串口服务器/多串口卡l工业/自动化现场RS-485控制l通过CDMA/G