1.SP2338簡介
SP2338串口擴展芯片能將普通的51系列單片機的一個串口擴展為三個獨立的全雙工串口，并且三個串口的波特率達到了9600bps。SP2338采用通用的協(xié)議1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位），同時，該芯片在與單片機相連時接口也非常簡單。
SP2338共有四個串口，一個母串口，三個子串口，它們都是全雙工的串行通信口，允許同時接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。母串口與需要擴展的51單片機的串口相連，子串口與其他串口設備相連，這樣就實現(xiàn)了只有一個串口的單片機可與三個串口設備相連。 SP2338有兩根發(fā)送地址線，兩根接收地址線，用以選擇發(fā)送串口和接收串口，見圖1。
當單片機要向串口設備發(fā)送數(shù)據(jù)時，其工作過程是：
1） 先向SP2338的串口地址線ADRI0、ADRI1送地址信號（ADRI0、ADRI1=00子串口0，ADRI0、ADRI1=01子串口1，ADRO0、ADRO1=10 子串口2）；再向與自已相連的母串口的通信線上送數(shù)據(jù)；
2） SP2338的母串口收到單片機串口送來的數(shù)據(jù)后就根據(jù)ADRI0和ADRI1的狀態(tài)，把數(shù)據(jù)送往相應的子串口；
3）該子串口再把數(shù)據(jù)送往相連的串口設備。
當串口設備向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)時，其工作過程是：
1）SP2338的某個子串口從串口設備接收到數(shù)據(jù)時，送給母串口；
2）SP2338的母串口把該數(shù)據(jù)再送給單片機串口，同時在ADRO0和ADRO1線上送出子串口的地址；
3） 單片機根據(jù)SP2338接收地址線ADRO0、ADRO1上的信號判定出由哪個串口設備發(fā)出的。
由于SP2338的每個串口都有自己的發(fā)送緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)，因此擴展后的三個串口就可以完全獨立地同時通信，就好像單片機同時擁有三個串口似的，若一個單片機有兩個串口，那么配上兩片SP2338就可以擴展到6個串口。
SP2338每個子串口的波特率都可以達到9600bps，SP2338工作時需要配一個晶振，該晶振F OSC的頻率與母串口的波特率有如下關系：
K母=1920*Fosc，
與子串口波特率的關系如下：
：K子=480*Fosc，
因此，如果子串口采用9600波特率， 根據(jù)以上公式，F(xiàn)osc=20MHz。而母串口的波特率必須達到388400bps。這樣與SP2338的母串口相連的單片機串口的波特率達到388400bps，若單片機采用非11.0592M 的工作晶振，則波特率會有偏差，不過，SP2338允許波特率誤差為2.5%。在我研制的汽車行駛記錄儀中，系統(tǒng)采用的是24MHz的工作晶振，用定時器2作波特率發(fā)生器，并設：RCAP2H = 0xFF，RCAP2L =0xEC，可以正常通信。
由于某些單片機采用其他規(guī)格的晶振工作，達不到這么高的波特率，想把母串口的波特率降下來，則不僅僅是把單片機的波特率降下來，還要根據(jù)上面的公式，重新計算Fosc，把SP2338的工作晶振也換成合適的才行。
2.SP2338在汽車行駛記錄儀中應用
1）圖2是硬件連接邏輯圖
由于SP2338是單片機串口與其他串口設備的轉(zhuǎn)接者，因此相對于單片機來說，SP2338是Tx3與單片機的RXDM相連，SP2338的Rx3要與單片機的TXDM相連。
2） 軟件實現(xiàn)
由于SP2338一上電就能正常工作，不需要任何初始化操作，因此不需要在軟件中初始化。而SP2338的母串口與三個子串口是循回連續(xù)交換數(shù)據(jù)的，因此，
① 當SP2338從串口設備接收到數(shù)據(jù)通過母串口送到單片機的串口線上時，單片機應及時把數(shù)據(jù)讀走，并且判定ADRO0和ADRO1的狀態(tài)，否則容易造成數(shù)據(jù)的錯誤。因此在單片機上要用串口中斷。
② 當單片機向外部串口設備發(fā)送數(shù)據(jù)時，一定要按照先向子串口0發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，再向子串口1發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，再向子串口2發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，再執(zhí)行一條NOP命令的時序發(fā)送數(shù)據(jù)，依此循環(huán)。若外部的串口設備沒有三個，則分別如下處理：
A．若上位機只需向一個子串口發(fā)送數(shù)據(jù)，先向該串口發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)，再執(zhí)行4條‘NOP’命令，其后再向該子串口發(fā)送第二個數(shù)據(jù)。
B．若上位機只需向兩個子串口發(fā)送數(shù)據(jù)，則可以分別向兩個串口發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，再執(zhí)行3條NOP命令，再分別向這兩個串口發(fā)送下一字節(jié)的數(shù)據(jù)。
串口中斷流程圖3所示。
4.結(jié)語
我在研制汽車行駛記錄儀中使用了一片SP2338，把單片機一個串口擴展成三個全雙工的串口，使汽車行駛記錄儀可以與串行打印機、上位機和GPS等串口設備進行通信，符合國家GBT/19056-2003《汽車行駛記錄儀》標準的相關規(guī)定，取得了滿意的效果。
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