GM814x兼容SPITM总线的UART扩展芯片并联扩展应用

1  概述由于在某些通讯设计应用中，需要扩展更多的串口数量，比如车床监控、纺织仪器检测和网状连接的数据采集等应用。为此成都国腾微电子有限公司推出的GM814x  可以满足多个同类产品的并联扩展，并且能简单的实现电路连接和程序控制，主MCU  可以识别数据的来源和指定和某个GM814x  通信。2  应用说明2.1  CS  与SPI  的数据通信GM814x  的CS（片选）引脚可用于控制SPI  总线时钟有效性，CS  低电平有效，内部下拉。CS  有效时，允许芯片的时钟接收和数据收发；无效时，SCLK、DIN  和DOUT  均为高阻状态，GM814x  不响应SPI  上的数据收发，但能正常收发子串口数据和产生相应中断。2.2  应用建议当使用GM814x  的应用需要扩展4  个以上的串口数量时，就需要使用2  片以上的GM814x。扩展的方式也有多种。方式一：将多个GM814x  的SPI  接口接在主MCU  的SPI  总线上，然后将所有GM814x  的中断进行线与后连接到MCU  的IRQ  上，同时将各GM814x  的IRQ  输出又连接到MCU的IO，以便MCU响应中断后检测是具体哪一个GM814x  输出的中断，然后再拉低对应的CS，拉高其它GM814x的CS，并执行通信操作。方式二：如果扩展的GM814x  数量较多，采用上述扩展方式可能会占用MCU较多的IO  资源，则可以将GM814x  的中断输出连接到具有OC  输出的与门芯片上，再输出到MCU  的中断输入。同时又将所有的GM814x  的中断输出进行编码输入到MCU，以供其判断产生中断的是哪一个GM814x。方式三：将所有GM814x  的中断输出连接到优先编码器进行编码输出，同时编码器也能输出低电平信号给MCU  作为中断响应。MCU  检测编码数据以获知产生中断的GM814x，然后进行数据通信处理。这种方式电路最简单，占用MCU  的IO  资源也最少。举例：使用MCS51  单片机扩展8  片GM814x。本电路中，采用了上述提到的第三种扩展方式。通过普通的MCS51  单片机扩展最多8  片GM814x，可扩展最多32  个标准串口。为了节省MCU的IO  资源，电路中增加了一片8-3  线优先编码器74LS348  和一片3-8  线译码器74HC138。8  片GM814x  的IRQ  中断通过一片74LS348  输出中断源向量，同时产生GS  低电平信号到MCS51  的外部中断0  上，MCS51  响应中断后，可查询A0~A2  的值确定产生中断的GM814x，然后MCU  使能74HC138，输出对应的ABC  信号选中产生IRQ  信号的GM814x，再进行SPI  总线上的数据通信。示例程序：本示例程序使用C  语言描述，仅供参考。由于74LS348  是优先编码器，多个中断同时产生的时候，74LS348  的编码只会指示输入编号上最高的IRQ，MCU  无法直接获知是否其它的GM814x  也产生了中断。同时GM814x  在自己的中断申请后，数据传输到第8bit  时会自动清除，所以数据接收完后如果MCU  的中断引脚仍然为低，则表示还有其它GM814x  的中断申请，故必须在处理完当前中断后继续查询新的中断向量。这就是上述示例程序中while  循环的目的。以上应用建议仅供设计者参考，不代表最终实现方式，更可靠和实际的实现方式可由设计者根据自己的实际情况确定。l  示例中的数据、参数和标志字命名不代表实际产品的特性，请参考实际产品的数据手册来获取你所需要的数据。