UART多串口扩展器的应用

介绍UART多串口扩展器SP2337，该器件可将现有的单串口单片机扩展为全新的具有3个串口的单片机。给出该器件的性能、引脚功能及应用，并给出将AT89C51单片机的单串口扩展为三个UART串口的硬件电路及相应程序。 UART多串口扩展器SP2337是一种用于解决单片机串口资源不足问题的集成电路，它能够将一个UART串口扩展为三个独立的UART串口，从而满足多通道通信的需求。这种扩展器尤其适合于需要与多个智能模块或者上位机进行串行通信的系统，比如分布式测控系统。 SP2337的主要特性包括： 1. 全双工异步通信能力，所有四个UART串口都可以进行全双工通信。 2. 高波特率支持，工作范围从1200bps到9600bps，且可通过调整输入时钟频率设定非标准波特率。 3. 波特率误差极小，每个子串口的数据波特率误差小于0.25%，接收波特率范围宽至数据波特率的2.5%以内。 4. 低功耗设计，静态电流仅为0.5μA（节电模式），典型工作电流为4.4mA。 5. 自动唤醒功能，当任意串口接收端有数据时，设备会自动从节电模式唤醒。 6. 宽泛的工作电压范围（2.4V~5.5V）。 SP2337的引脚功能多样，包括DIP、SOIC和SSOP等多种封装形式。其下行地址线ADRI1和ADRI0用于选择子串口，上行数据的串口地址线ADRO1和ADRO0用于识别数据来源。此外，串口3作为母串口，其波特率是子串口的四倍，可以通过改变输入时钟频率来调整各串口的波特率。 在实际应用中，SP2337适用于7位数据格式的串行通信。使用时需注意，串口0到串口2是子串口，串口3是母串口，且数据传输速度不同。上位机在与SP2337交互时，应根据地址线ADRO1和ADRO0的状态判断数据接收端口。为了确保唤醒和数据传输的准确性，需要遵循特定的唤醒流程和批量数据传输策略。 例如，向某个串口发送数据时，首先发送一个字节用于唤醒SP2337，然后等待约25ms再发送有效数据。如果需要向多个串口发送数据，可以按照一定的顺序和间隔向串口3发送"0X00"字节来同步数据传输，以此确保数据的快速可靠接收和发送。 在AT89C51单片机中使用SP2337进行串口扩展，需要设计适当的硬件电路，并编写对应的控制程序，以实现对SP2337的控制和数据交换。程序设计通常包括初始化配置、数据收发控制以及错误处理等部分，确保单片机能有效地管理和利用这三个额外的UART串口。 UART多串口扩展器SP2337是解决单片机串口资源紧张问题的理想选择，它提供了高效、可靠的多通道串行通信解决方案，广泛应用于各种需要多串口通信的嵌入式系统中。