摘要：SP2538是采用低功耗CMOS工藝生產(chǎn)的專用串行口（RS232）擴展芯片，它可將單片機或DSP等原有的單UART串口擴展至５個全雙工UART口，從而解決了此類器件串口太少的問題。文中介紹了SP2538的性能特點，引腳功能及應(yīng)用方法，并以單片機為例給出了多串口擴展的硬件電路及相應(yīng)的通信程序。
關(guān)鍵詞：RS-232；串口擴展；單片機；SP2538
１ 概述
ＳＰ２５３８是專用低功耗串行口擴展芯片，該芯片主要是為解決當(dāng)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(xiàn)有單片機或ＤＳＰ的單串口擴展至５個全雙工串口。與其它具有多串口的單片機或串口擴展方案相比，采用ＳＰ２５３８實現(xiàn)的多串口擴展方案，具有擴展串口數(shù)量多、對擴展單片機的軟硬件資源占用少、使用方法簡單、待擴展串口可實現(xiàn)較高的波特率、成本低廉、性價比高等優(yōu)點。同時，它還具有如下特點：
●可將單ＵＡＲＴ串口擴展為５個ＵＡＲＴ串口；
●工作速率范圍寬，５個子串口可產(chǎn)生２４００ｂｐｓ～９６００ｂｐｓ之間的任意波特率；
●可全雙工工作，母串口和所有子串口都支持全雙工ＵＡＲＴ傳輸模式；
●工作電源電壓范圍寬：３．３Ｖ～５．５Ｖ；
●典型工作電流為４．６ｍＡ(子串口速率為９６００ｂｐｓ、ＶＣＣ為３．３Ｖ時)；
●資源占用少，除占用上位機原有串行口中斷外，不占用任何中斷資源；
●具有節(jié)電模式，進入節(jié)電模式后，其典型靜態(tài)電流約８μＡ；
●上位機發(fā)送數(shù)據(jù)可自動喚醒；
●輸出誤差小，所有子串口的輸出波特率誤差均小于０．０８％；
●誤碼率低于１０－９（所有串行口數(shù)據(jù)輸入波特率誤差小于等于±２％）；
●接收范圍寬，波特率誤差小于２．５％時，子串口即可完全正確接收；母串口的接收范圍更寬，并可自適應(yīng)５６０００ｂｐｓ和５７６００ｂｐｓ兩種標(biāo)準(zhǔn)波特率（ｆｏｓｃ—ｉｎ 為２０．０ＭＨｚ時）；
● 可用上位機進行監(jiān)控，并具有上電復(fù)位和看門狗監(jiān)控輸出，適用于沒有看門狗或需要更多重監(jiān)控的高可靠上位機程序監(jiān)控系統(tǒng)。
２ 引腳功能
ＳＰ２５３８具有雙列直插ＤＩＰ及雙列貼片ＳＯＩＣ兩種封裝形式。后綴為ＳＰ２５３８ｘｘＨ的復(fù)位時輸出高電平而后綴為ＳＰ２５３８ｘｘＬ的復(fù)位時輸出低電平，可分別適用高、低電平復(fù)位的單片機。圖１給出了ＤＩＰ封裝高電平復(fù)位ＳＰ２５３８ＤＰＨ的外形及引腳排列圖，各引腳的功能說明列于表１。
表1 SP2538引腳說明
| 引腳名稱 | 引腳編號 | 引腳類型 | 引 腳 描 述 |
| TX5～TX0 | 1、3、5、7、9、14 | Output | 串口5～串口0數(shù)據(jù)發(fā)送（連接上位機RX口） |
| RX5～RX0 | 2、4、6、8、10、13 | Input | 串口5～串口0數(shù)據(jù)接收（連接上位機TX口） |
| VCC1 | 11 | - - - | 電源1（邏輯電路電源） |
| +RST | 12 | Output | 復(fù)位控制輸出（適用于高電平復(fù)位的MCU） |
| VCC2 | 15 | - - - | 電源2（時鐘電路電源） |
| GND | 16 | - - - | 電源地 |
| OSCI | 17 | Input | 時鐘輸入（用于波特率發(fā)生器等） |
| OSCO | 18 | Output | 時鐘輸出 |
| ADRI0～ADRI2 | 19～21 | Input | 母串口（RX5）數(shù)據(jù)接收地址0～2 |
| ADRO0～ADRO2 | 22～24 | Output | 母串口（RX5）數(shù)據(jù)發(fā)送地址0～2 |
３ 應(yīng)用說明
３．１ 母串口收發(fā)數(shù)據(jù)過程與時序
（１）上位機接收來自母串口的數(shù)據(jù)
上位機從母串口接收到一個字節(jié)數(shù)據(jù)后，會立即讀�。樱校玻担常傅妮敵龅刂罚粒模遥希病粒模遥希埃ň幋a方式為：８－４－２－１碼），然后根據(jù)輸出地址的編碼即可判斷接收到的數(shù)據(jù)來自哪個子串口，上位機接收來自母串口的數(shù)據(jù)時序如圖２所示。
（２）上位機向母串口發(fā)送數(shù)據(jù)
發(fā)送數(shù)據(jù)時，上位機首先通過串口寫入欲發(fā)送數(shù)據(jù)的子串口號，即先由上位機的串口發(fā)送數(shù)據(jù)地址ＡＤＲＩ２～ＡＤＲＩ０（編碼方式：８－４－２－１碼），然后將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)由上位機串口發(fā)出。需要注意的是：母串口的波特率是子串口的６倍，即上位機在連續(xù)向母串口發(fā)送６個字節(jié)的時間內(nèi)，子串口才能發(fā)送完一個字節(jié)。上位機向母串口發(fā)送數(shù)據(jù)的時序如圖３所示。表２列出了ＳＰ２５３８的操作時限要求。
表2 SP2538操作時限
