单片机与DSP中的单片机系统多串行口设计技术

１　　引言 　　在以单片机为核心的测控系统中．微控制器往往需要两个或两个以上的串行口与其他主机或外设进行通讯，如何使系统具备多个串行接口，是一个具有普遍性的问题。尤其在航空航天领域，由于ＧＰＳ、大气数据系统、数字罗盘、无线电高度表、甚至陀螺等航空电子设备普遍采用串行通讯方式，单片计算机系统就更需要有多个串行口以满足与外界信息交换的需要。 　　２　常用的多串行口设计方法 　　①选用多串行口单片机 　　直接选用多串行口单片机作为系统的ＣＰＵ，显然是最直接有效的方法。现在有许多新型ＣＰＵ配备两个或两个以上串行口，如Ｗ７７Ｅ５８、ＤＳ８０Ｃ３２０、ＭＳＰ４３０Ｆ１４９、Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机 在现代的嵌入式系统设计中，特别是在航空航天领域，单片机系统经常需要与众多的外部设备进行数据通信，这通常需要多个串行接口。单片机与DSP中的多串行口设计技术是为了满足这种需求而发展起来的关键技术。本文将深入探讨几种常见的实现多串行口设计的方法。 最直接的方法是选择本身就配备有多串行口的单片机，如W77E58、DS80C320、MSP430F149和C8051F020等。这些单片机内建的多个串行接口可以直接用于与不同设备的通信，简化了系统设计，提高了效率。 如果单片机本身只有一个串行口，可以通过软件模拟实现多串行口功能。例如，通过CPU的I/O口和软件定时器，可以按照异步串行通信协议模拟出串行口的时序，从而创造出额外的虚拟串行口。这种方法需要精确的软件定时器控制，确保数据传输的准确性和实时性。 再者，一些高性能的单片机，如80C196系列，提供了高速输入/输出（HSI和HSO）接口，这些接口可以用来模拟串行口。通过配置定时器和中断，可以在HSI和HSO上实现串行数据的发送和接收，这种方式尤其适用于需要高速通信的应用。 此外，16C550系列的可编程通信控制器也是一种常用的方法。这些芯片能够将并行口转换为串行口，提供了与CPU并行接口的转换功能，同时它们具有可编程的工作模式，有的还带有I/O接口，方便进行开关量扩展。 另一种扩展串行口的方式是使用分立元件，如555定时器、D触发器和移位寄存器构建电路。这种方法虽然硬件成本相对较高，但灵活性强，可以根据具体需求进行设计。 另外，还有专用的串行口扩展芯片，如SP2328、SP2338和SP2538，它们可以将一路高速串行口扩展为多路低速全双工串行口。通过内部的逻辑电路和地址线选择，可以实现多路数据的独立传输，这种方法特别适合需要多路独立通信的系统。 多路复用器如MAX353也可用于扩展串行口。通过复用技术，一路串行口可以被分配到多个不同的通道，实现与多个设备的连接。 单片机系统多串行口设计技术旨在优化数据通信效率，提高系统的灵活性和扩展性。根据具体的应用场景和性能要求，可以选择合适的方案进行设计，从而实现与多种外设的高效通信。在航空航天等对通信接口需求较高的领域，这些技术的应用显得尤为重要。