论文部分内容阅读
在以MCU单片微控制器为核心的许多应用中，经常会需要一个微控制器控制多个外围设备，而一般的微控制器都只带有一组串口通信接口，在这种情况下，就需要对微控制器的串口进行扩展，在实际应用中，经常用到的是ST16C554，SP2338，SP2358等扩展芯片，但是这些扩展功能均有一定的局限性，如：波特率不可配置，通讯速度比较慢等缺点。 基于以上考虑，本文提出了一种基于同步设计方法的设计方案，可以将一个全双工的标准串口扩展成5个标准串口，并能通过外部引脚控制串口扩展的模式，单通道工作方式和多通道工作方式，既可以指定子串口和母串口以相同波特率进行工作，也可以让子口与母口以不同的波特率工作；同时，本设计还摒弃了传统的主从通讯控制结构，使外设的发送要求不再只能被动的响应，较高程度上实现了主控制单元和外设通讯的实时性要求；另外，本设计在传统的51系列单片机串口的结构基础上做了一些改进，使得本设计的结构更为简练。 本文从利用同步设计方法设计该串口扩展的过程，各个模块的分析和设计，模块的时序仿真，综合及其后仿真验证等多个方面进行了详细分析，设计，和验证，以保证本设计的可靠性和实用性；同时在文章的最后，对系统的进一步研究，提出了一些完善的方法和思路。