SPI息线的UART扩展方法

4 扩展UART接口实例
    采用SPI扩展出的UART可满足标准串行端口UART的要求，而且操作简单。设置串口的波特率、数据位、停止位和校验位，数据的发送与接收都可由用户自行定义。笔者在无线数据采集集中器系统中，对扩展UART的可行性和实用性进行了论证。下面以无线数据采集集中器为例，说明SCl6IS752的实际应用。
4．1 可行性
    在设计无线数据采集集中器过程中，选用了NXP公司的LPC2148作为集中器的处理器。LPC2148自带2个UART口，而无线数据采集集中器需要4个UART，分别为RS232数据传输、红外数据传输、接收数据UART和无线通信UART口。很明显，需要扩展UART口才能满足要求。微处理器LPC2148有标准的SPI／I2C总线，因此笔者就选择了SCl6IS752作为UART的扩展芯片。
    SCl6IS752具有16C450可兼容的寄存器集，扩展出的UART引脚分别为TX、RX、RTS和CTS。这些都和标准的UART一样，只是初始化的设置不同。初始化完成后，具体操作函数和标准的UART接口操作类似。只是芯片在读取和发送数据时，与微处理器的数据交互是通过SPI总线进行的。
4．2 应用设计
    集中器系统具体设计硬件连接图如图5所示。SCl6IS752的IRQ直接与LPC2148的外部中断EINTl连接。扩展的UART接收到数据后，就会通过IRQ产生一个低电平触发外部中断，而在处理器的外部中断服务程序中处理接收到的数据。在实际集中器测试中，扩展出的UART口与标准的UART具有同样功效。芯片的晶振频率采用1．843 2 MHz，与晶振连接的是22 pF的电容，芯片需要采用3．3 V电源供电。与CPU连接的引脚共有6个，功能如表1所列。其中，SPI配置必需的引脚是MO-SI、MISO、SCK。因为选用芯片的功能是SPI转UART，所以直接把12C／SPI引脚接地。

结 语
    UART广泛用于Modem、手持工业设备、条形阅读器、测试设备、消费产品与PC机之间，以及小型网络之间的通信。本文结合微处理器的SPI或I2C接口功能，设计了一种扩展UART接口；微处理器没有标准的SPI或I2C接口时，也可通过普通的I／O来模拟SPI／I2C总线。扩展出的UART应用于实际无线数据采集系统，实验结果表明，完全能够达到标准UART接口的要求。处理器的UART口不够用时，也可通过此方案达到设计的要求。