VK3XXX 串口扩展芯片应用手册
前言
第一节简介
随着现代现代工业发展，使用串口作为通信的设备在不断增加。通常一般控制器自带的串口只有2路，难以满足多个外设的需求，所以串口扩展就变得很必要。通常串口扩展有以下几种方式，一种是通过IO来软件模拟，此方法优点是灵活性好，但是占用的资源比较多，而且只能实现低速模式，准确性较差。二是通过专用串口扩展IC。这个成本较高但是稳定性好，更便于系统集成。
为开微电子有限公司设计开发的VK3XXX系列串口扩展芯片，能满足各行各业用户的需求。VK3XXX系列串口扩展芯片的优势在哪些地方，我们下面来做一一分析：这也可以为大家选择合适串口扩展芯片提供一定的参考。（注意：通常我们把和MCU连接的UART/SPI/I2C/并口称为主接口，扩展出来的UART1-UART4称为子串口。）
技术优势及选型参考
●支持多种主机接口：可选择UART,SPI,IIC,或8位并口来扩展串口
分析：
1、多总线接口，为串口扩展设计提供更多更丰富选择，让设计更加灵活。
●超大硬件收发缓存，支持16级FIFO
分析：硬件缓存大小对串口收发数据的影响
1、在串口扩展芯片领域，串口的硬件缓存有大有小，那么到底硬件缓存会对串口有何影响。首先缓存越小，数据溢出的可能性会大大增加，特别是对较长的帧数据。
2、其次是对MCU处理数据效率影响较大。。串口扩展芯片都是通过主接口读写操作来实现数据交换，主接口除了读出子串口数据还需要判断芯片相关状态，那么每读一次数据，我们肯定需要作出相关状态的判断。对于同一长度一帧的数据，硬件缓存越小，我们每次读取的数据长度越短，读取数据次数就越多，相应的判断相关状态的次数越多。也就是硬件缓存越小，可能我们会大把的时间都花在对芯片状态的判断上，如果扩展的子串口数量越多，那么这就更加明显。对MCU处理数据效率影响肯定很大。
●支持每个子串口不同波特率配置
分析：每个子串口都可以进行任意的波特率编程，且每个子串口的波特率都可以不一样，数据格式也是可以配置的。
目前市面上常用的波特率是4800,9600,19200,38400,115200几种，但是也有特殊的波特率。可编程配置波特率让主设备可以实现和任意串口设备进行通信。
●支持休眠设置
分析：对于某系设备，可能使用率较低，可以关闭芯片时钟使芯片进入休眠状态，可以大大降低系统功耗，特别是在工业平板、POS机等采用电池供电的设备上。
●支持主接口波特率自适应
分析：波特率自适应就是我们只需要在通信前给目标设备的串口发送一个数据目标设备通过该数据测试现在通信的波特率，然后把自身串口的波特率进行调整到相同的波特率。这样可以大大减少波特率误差造成的通信异常。
●支持485自动收发控制
分析：目前有些设备是485设备，485设备是半双工设备，在和uart通信的时候需要
做收发转换控制。如果芯片自带这样的控制逻辑，那么将大大减少系统软件硬件设计同时系统也将更稳定。
●不同主接口之间区别和选型注意事项
分析：首先从主接口速率上来看，由高到低并口、SPI、UART、I2C通常主接口速率较高，相应的子串口支持的通信速率也更高。（注意：无论主接口是什么类型，子串口都能设置到很高的波特率。因此为了保证系统饱和通信情况，不出现数据溢出的情况，通常不同的主接口速率会对应一个大概的子串口速率。）
通常如果子串口连接的设备都是115200速率或者以上的，那么我们通常选着SPI或者并口，当然最好优先选择SPI接口类型，因为他占用的硬件资源毕竟要少的多。
如果你希望通过I2C或者UART来扩展子串口，那么建议你的子设备的波特率最好不要超过115200，除非你的子设备传输的数据较少或者支持数据重传。
第二节芯片结构
VK3XXX是业界首款具备UART/SPI/IIC/8位并行总线接口的四通道UART器件。对于整个VK系列的串口扩展芯片在结构上都是以下结构：
主接口通过其中的UART/I2C/SPI/并口中的一种连接到MCU。那么MCU就可以通过读写数据来控制VK3XXX芯片。
第三节硬件电路参考
1、各部分电路详解
A、UART扩展电路
B、SPI扩展电路
C、I2C扩展电路
D、并口扩展电路
第四节软件编程
VK3XXX芯片可选择的主接口有UART/SPI/I2C/8位并口，也就是实现UART扩展UART、SPI扩展UART、I2C扩展UART、8位并口扩展UART；那么不同的主接口，对VK3XXX 操作也有一定的差异，下面我们就以51单片机为例，对不同的主接口模式下，读写VK3XXX寄存器的编程做一些分析：
1、主UART时序分析与编程
UART时序和协议分析
请注意当主接口设置位uart模式的时候。我们芯片的主uart是波特率自适应的。具体的操作是：在芯片上电复位完成后，控制器发送0X55来完成波特率的匹配。以后就按照当前的波特率进行通信。
A、主uart写寄存器操作
写操作时，先向VK3XXX的RX写入一个命令字节（command byte），随后写入相应的数据字节，其操作时序（无校验，禁止转义和红外模式）如图：
写寄存器协议：
编程参考：
//*************************************************************************** //Function：往寄存器里面写数据
//输入：port为子串口的路数（C1C0），reg为寄存器的地址(A3A2A1A0)
//dat 为写入寄存器的值
//返回：无
//**************************************************************************** void write_reg(unsigned char port,unsigned char reg,unsigned char dat)
{
uart_sendByte(0x80+((port-1)<<4)+reg); //写地址
uart_sendByte(dat);//写数据
}
B、主uart读寄存器操作
读操作时，先向VK3XXX的RX写入命令字节，相应的数据字节从MTX读取，其操作时序（无校验，禁止转义和红外模式），如图：
读寄存器协议：
编程参考：
//*************************************************************************** //Function：读取寄存器值
//输入：port为子串口的路数（C1C0），reg为寄存器的地址(A3A2A1A0)
//输出：返回值是读取的寄存器的值
//*************************************************************************** unsigned char read_reg(unsigned char port,unsigned char reg)
{
uart_sendByte(((port-1)<<4)+reg); //发送寄存器地址
return uart_recByte();
}
C、主uart写FIFO操作
写FIFO协议：（多字节写入）
注意：读写FIFO操作是一个特殊的读写寄存器操作命令。该命令只能用于读写子串口的缓冲区的数据，也就是FIFO中的数据。
编程参考：
//***************************************************************************** //Function：写fifo
//输入：port为子串口的路数,num是读取的数据的个数，p是将要写入数据的首地址
//返回：无
//***************************************************************************** void write_fifo(unsigned char port,unsigned char *p,unsigned char num)
{
unsigned char n;
uart_sendByte(0xc0+((port-1)<<4)+(num-1));
for(n=0;n uart_sendByte(*(p+n)); } D、主uart读FIFO操作 读FIFO协议：（多字节读取） 注意：读写FIFO操作是一个特殊的读写寄存器操作命令。该命令只能用于读写子串口的缓冲区的数据，也就是FIFO中的数据。 编程参考： //**************************************************************************** //Function：读取fifo中的数据 //输入：port为子串口的路数,num是读取的数据的个数 //返回：函数返回值dat为读取到的数据的首地址指针 //***************************************************************************** ** unsigned char *read_fifo(unsigned char port,unsigned char num) { unsigned char n; unsigned char dat[8]; uart_sendByte(0x40+((port-1)<<4)+(num-1)); for(n=0;n { dat[n]=uart_recByte(); } return dat; } 2、主SPI时序分析与编程 VK3XXX工作在SPI同步串行通信的从机模式下，支持SPI模式0标准。为实现主机与VK3XXX 的通信，在主机端需要设置CPOL=0(SPI时钟极性选择位)，CPHA=0（SPI时钟相位选择位）。 SPI接口的操作时序如图： A、SPI写寄存器协议 //************************************************************************* void write_reg(unsigned char port,unsigned char reg,unsigned char dat) { send(0x80+((port-1)<<5)+reg*2,dat); } //写寄存器，port为子串口的路数,reg为寄存器的地址，dat为写入寄存器的数据 //************************************************************************* B、SPI读寄存器协议 unsigned char read_reg(unsigned char port,unsigned char reg) { return send(((port-1)<<5)+(reg<<1),0x00); } //读寄存器，port为子串口的路数,reg为寄存器的地址，返回寄存器的值 //*************************************************************************** 3、I2C时序分析与编程 两线IIC总线是一根串行数据线和一根串行时钟线。当总线处于空闲时，两根线都通过上拉电阻拉到正电源电压。每一个设备都有一个独立的地址。 数据传输 每一位数据都是通过一个始终脉冲进行传输的。在SCLK未高的周期SDA线上的数据必须保持稳定。在此时改变SDA线上的数据会被认为是控制信号。当SCLK为高的时候SDA线数据由高到低的跳变表示一个起始位，一个由低到高的跳变表示一个停止位。总线在起始位以后被认为处于忙的状态；在停止位后被认为处于空闲状态。 在起始位和停止位之间的由主机到从机的数据必须是8bit长，高位在前并且必须有一个应答位。与应答位相匹配的时钟是由主机产生的。当主机释放总线时，应答的设备必须在应答周期内拉低SDA线。IIC传输协议与格式如下： 4、并口时序分析与编程 VK3XXX的8位并行总线接口完全兼容主流的8位MCU（如8051）的操作时序。 A、并口写操作时序 编程参考： //********************************************************************** void write_reg(unsigned char port,unsigned char reg,unsigned char dat) { unsigned char tmpdataa; tmpdataa=(0x40+((port-1)<<4)+reg);//|reg|0x40); P0=0XFF; CS=0; A0=COMMAND; P0=tmpdataa; PWR=0; //nop;nop;nop; PWR=1; A0=DATA; P0=dat; PWR=0; nop;nop;nop; PWR=1; CS=1; P0=0XFF; } //写寄存器，port为子串口的路数,reg为寄存器的地址，dat为写入寄存器的数据 //***************************************************************************** B、并口读操作时序 编程参考： //***************************************************************************** unsigned char read_reg(unsigned char port,unsigned char reg) { unsigned char dat; unsigned char tmpdataa=0; tmpdataa=(((port-1)<<4)+reg);//|reg); dat=0x00; P0=0XFF; CS=0; P0=tmpdataa; A0=COMMAND; PWR=0; PWR=1; P0=0XFF; A0=DATA; PRD=0; dat=P0; PRD=1; CS=1; P0=0XFF; return dat; } //读寄存器，port为子串口的路数,reg为寄存器的地址，返回寄存器的值 //***************************************************************************** 当我们完成了再不同主接口模式下对VK3XXX的读写寄存器函数操作时，也就是完成了 对VK3XXX最小的操作单元，以后对VK的操作完全依赖那几个基本函数。那么下面我们继续对芯片的基本结构和收发数据过程进一步剖析与分析。 5、寄存器结构分析 VK3XXX串口扩展芯片的寄存器可以分为2类：全局寄存器和子串口寄存器。 全局寄存器有7个，主要是控制主接口或者是某个子串口功能的总开关。 子串口寄存器11个，完成子串口功能设置和状态指示。每个子串口都有一组独立的子串口寄存器，但是每个寄存器都是一样的，我们通过子串口的端口加以区分。 6、发送数据过程分析 发送数据过程分析：发送数据就是将CPU通过主接口把需要发送到子串口的发送到FIFO，然后FIFO中的数据按照相应的波特率发送出去。 当我们需要把数据发送给VK3XXX连接的子设备，那么我们就需要通过主接口向VK3XXX 写入相应的数据，然后再经过VK3XXX传输给指定的子串口（子设备）。那么这就完成了一次数据的发送。实际过程就是配置VK3XXX相关寄存器的过程，那么我们现在也通过子串口1发送数据为例讲解一下相关寄存器的配置。 A、使能子串口，设置子串口的波特率（默认值），具体设置波特率参考数据手册 write_reg(1,SCTLR,0X38);//使能子串口1，在晶振为3.6864下面，波特率为9600 B、FIFO设置，清空发送、接收FIFO中的数据 write_reg(1,SFOCR,0XFF); C、使能发送、接收FIFO write_reg(1,SFOCR,0XFC); D、查看发送接收FIFO中是否有数据，如果有则把FIFO中的数据读出来，使发送接收 FIFO中的数据为0 while(read_reg(1,SFSR)) read_reg(1,SFDR); E、向SFDR写入需要发送的数据，完成数据发送 write_reg(1,SFDR,0X00);//向子串口FIFO数据寄存器写入数据 说明：上述过程A-D都是初始化配置，只需要在复位以后进行配置。配置成功后只需要早主函数在执行E即可完成对数据的发送。 7、接收数据过程分析 数据接收过程是这样的，当在子串口的接收功能使能的情况下，子串口RX引脚接收到的数据暂存在子串口的接收FIFO当中，需要CPU主动去VK3XXX的接收FIFO当中读取。下面就以子串口1接收数据为例： A、使能子串口，设置子串口的波特率（默认值），具体设置波特率参考数据手册 write_reg(1,SCTLR,0X38);//使能子串口1，在晶振为3.6864下面，波特率为9600 B、FIFO设置，清空发送、接收FIFO中的数据 write_reg(1,SFOCR,0XFF); C、使能发送、接收FIFO write_reg(1,SFOCR,0XFC); D、查看发送接收FIFO中是否有数据，如果有则把FIFO中的数据读出来，使发送接收 FIFO中的数据为0 while(read_reg(1,SFSR)) read_reg(1,SFDR); E、从接收FIFO当中读取数据 dat=read_reg(1,SFDR);//数据被接收 说明：上述过程A-D都是初始化配置，只需要在复位以后进行配置。配置成功后只需要 早主函数在执行E即可完成对数据的接收。 8、中断结构分析 中断对于VK3XXX的意义：对于VK3XXX的操作，都是MCU通过总线去读写VK3XXX的寄存器，这些对于VK3XXX来说都是被动的操作，被动的接受MCU过来的数据，当然有时候我们也有消息需要及时的通知MCU，那么中断输出信号就是为实现这项功能而设立的。IRQ中断信号输出引脚通常会接到MCU的外部中断输入引脚。 VK3XXX有两级中断：子串口及MODEN中断，全局中断。当IRQ引脚指示有中断时，可以通过读取全局中断寄存器GIR以判断当前中断类型，然后去读取相应的中断状态寄存器，以确定当前的中断源。 中断的使用方式： A、首先使能全局中断 GIR B、使能相应子串口相应的中断 SIER C、对于接收和发送FIFO触点中断需要设置中断触点，也就是中断产生的条件 SFOCR//设置一些固定的中断触点 中断处理方式： 当中断来了以后我们应该怎么判断全局中断 首先判断是哪个子串口的中断 GIR 判断具体的中断源 SIFR 9、485功能使用及其编程 在使用485功能的时候，我们通常都是只需要使用RTS引脚来控制后端485电平转换芯片的收发。具体操作如下： 自动模式配置： write_reg(1,SCTLR,0X3C);//配置RS485自动收发模式，使能串口数据收发 write_reg(1,SCONR,0X79); 设置完这些寄存器后，当你发送数据时，RTS引脚会自动拉高，使485芯片处于发送状态，数据发送完后，拉低RTS恢复到接收状态。 手动模式如下： 1、write_reg(1,SFWCR,0X0E);//设置为硬件手动控制模式，为手动设置RST信号做准备 2、主函数中手动设置RST信号。 write_reg(1,SIFR,0X08);//使RST保持高电平，控制485转换芯片的RE和DE. 3、当发送完数据后，拉低RST引脚电平 write_reg(1,SIFR,0X00); 10、调试技巧 调试技巧： 电路硬件检查： A、首先检查电源，看芯片电源正和GND是否正常。芯片焊接是否有虚焊，过焊，和短路的情况。 B、首先查看晶振是否起振，起振是否正常；然后检查复位引脚，复位后应该保持高电平。 C、检查模式配置引脚，M1M0选择模式是否正常。 如果选择uart模式，请注意IR功能引脚，通常应该设置为普通模式。 如果选择是I2C模式，请注意IA1和IA0这两个地址引脚是否和编程中写的一致。 软件调试：在保证硬件没有问题的情况下可进行软件调试。 A、上电后最好进行复位。保证芯片处于一个初始状态（在调试阶段复位很关键，很多调试不正常可能都是由于前期错误操作导致的，只要复位，可避免前期错误操作带来的影响） B、通常我们调试软件都是先调试主接口通信。我们可以通过读VK3XXX芯片某些值比较固定的寄存器，来判断主接口是否通信成功。比如：SCTLR C、读调试成功好，然后再调试写。通过读来验证写寄存器是否成功了。 D、如果读写都没有问题了，那么就可以开始你的编程之旅了。 第五节编程实例 1、程序结构分析 A、程序主体流程图 B、程序流程图——中断处理函数 2、程序实例 VK3XXX.c //***************************************************************************** ******* //*********************************************************** //Function：子串口设置函数 //输入：无 //返回值：无 //日期：2011/12/12 //*********************************************************** void config_vkxx() { write_reg(1,SCTLR,0X38);//使能子串口，设置子串口的波特率（默认值），具体参看数据手册中，子串口波特率设置 write_reg(2,SCTLR,0X38); // write_reg(3,SCTLR,0X38); // write_reg(4,SCTLR,0X38); //************************************************************ write_reg(1,SFOCR,0XFF);//FIFO设置，清空发送接收FIFO中的数据，write_reg(2,SFOCR,0XFF); write_reg(3,SFOCR,0XFF); write_reg(4,SFOCR,0XFF); write_reg(1,SFOCR,0XFC); //使能发送接收FIFO write_reg(2,SFOCR,0XFC); write_reg(3,SFOCR,0XFc); write_reg(4,SFOCR,0XFC); //************************************************************** while(read_reg(1,SFSR)) read_reg(1,SFDR); while(read_reg(2,SFSR)) read_reg(2,SFDR); while(read_reg(3,SFSR)) read_reg(3,SFDR); while(read_reg(4,SFSR)) read_reg(4,SFDR); //查看发送接收FIFO中是否有数据，如果有则把FIFO中的数据读出来，//使发送接收FIFO中的数据为0 } Main.c//下面的代码并非完整的代码，主要是一个测试demo main() { static unsigned char dat1,dat2,dat3,dat4,m,n; unsigned int tmp=0xfff; unsigned char err_fla=0,err_flb=0,err_flc=0,err_fld=0; m=0x00; //初试化MCU config(); //初试化LED Init_led(); //初始化VK； config_vkxx(); //主串口测试;亮起UART-LED CH4_LED = 1; CH3_LED = 1; CH2_LED = 1; CH1_LED = 1; PAR_LED = 1; SPI_LED = 1; UART_LED = 0; IIC_LED = 1; delay(0x8fff); delay(0x8fff); while(1) { //写出数据分别到4个子UART ，MCU发送数据write_reg(1,SFDR,m); write_reg(2,SFDR,m); write_reg(3,SFDR,m); write_reg(4,SFDR,m); delay(0x8fff); //delay(0x8fff); //延迟后读取FIFO数据 dat1=read_reg(1,SFDR);//读取子串口FIFO数据寄存器dat2=read_reg(2,SFDR); dat3=read_reg(3,SFDR); dat4=read_reg(4,SFDR); Test_led( ); //比较读回的数据是否为发出的数据后设置LED的状态。 if(dat1==m) CH1_LED =0; //Test_led( ); else err_fla =1; if(dat2==m) CH2_LED =0; //Test_led( ); else err_flb =1; if(dat3==m) CH3_LED =0; //Test_led( ); else err_flc =1; if(dat4==m) CH4_LED =0; //Test_led( ); else err_fld =1; delay(0x8fff); delay(0x8fff); //********************************************* //如果有一次不等将熄灭灯 if(err_fla==1) CH1_LED =1; if(err_flb==1) CH2_LED =1; if(err_flc==1) CH3_LED =1; if(err_fld==1) CH4_LED =1; m=m+1; if(m==255) m=0; //delay(0x8fff); //delay(0x8fff); } } 第六节FAQ汇总 1、VK3XXX系列串口扩展芯片的调试步骤 A、首先是检查硬件电路，特别是时钟和复位 B、其次是调试CPU和VK3XXX之间的通信 C、调试简单的收发数据 D、整体调试 2、VK3XXX系列串口扩展芯片的时钟电路的重要性 答：由于串口的波特率发生器依赖于时钟，所以如果没有时钟，那么串口是不会工作的，主串口和子串口是都不会工作。 3、CPU与VK3XXX之间的通信原理 CPU和VK3XXX之间的通信原理很简单。都是通过不同的主线去读取VK芯片的寄存器，也就是通过CPU的总线接口接收或者发送数据，但是需要按照VK3XXX的操作时序来进行。由于VK3XXX芯片内部有关的协议解析单元，来识别CPU对它的操作。如果时序或者命令格式不对，VK3XXX可能不能做出正确的应答，甚至导致整个操作时序的错误，这个时候需要对整个芯片进行复位操作。 RS-232多串口扩展器件SP2538及其应用摘要：SP2538是采用低功耗CMOS工艺生产的专用串行口（RS232）扩展芯片，它可将单片机或DSP等原有的单UART串口扩展至５个全双工UART口，从而解决了此类器件串口太少的问题。文中介绍了SP2538的性能特点，引脚功能及应用方法，并以单片机为例给出了多串口扩展的硬件电路及相应的通信程序。关键词：RS-232；串口扩展；单片机；SP2538１概述ＳＰ２５３８是专用低功耗串行口扩展芯片，该芯片主要是为解决当前基于ＵＡＲＴ串口通信的外围智能模块及器件较多，而单片机或ＤＳＰ原有的ＵＡＲＴ串口又过少的问题而推出的。利用该器件可将现有单片机或ＤＳＰ的单串口扩展至５个全双工串口。与其它具有多串口的单片机或串口扩展方案相比，采用ＳＰ２５３８实现的多串口扩展方案，具有扩展串口数量多、对扩展单片机的软硬件资源占用少、使用方法简单、待扩展串口可实现较高的波特率、成本低廉、性价比高等优点。同时，它还具有如下特点：●可将单ＵＡＲＴ串口扩展为５个ＵＡＲＴ串口；●工作速率范围宽，５个子串口可产生２４００ｂｐｓ～９６００ｂｐｓ之间的任意波特率；●可全双工工作，母串口和所有子串口都支持全双工ＵＡＲＴ传输模式；●工作电源电压范围宽：３．３Ｖ～５．５Ｖ；●典型工作电流为４．６ｍＡ(子串口速率为９６００ｂｐｓ、ＶＣＣ为３．３Ｖ时)； ●资源占用少，除占用上位机原有串行口中断外，不占用任何中断资源；●具有节电模式，进入节电模式后，其典型静态电流约８μＡ；●上位机发送数据可自动唤醒；●输出误差小，所有子串口的输出波特率误差均小于０．０８％；●误码率低于１０－９（所有串行口数据输入波特率误差小于等于±２％）；●接收范围宽，波特率误差小于２．５％时，子串口即可完全正确接收；母串口的接收范围更宽，并可自适应５６０００ｂｐｓ和５７６００ｂｐｓ两种标准波特率（ｆｏｓｃ—ｉｎ为２０．０ＭＨｚ时）；●可用上位机进行监控，并具有上电复位和看门狗监控输出，适用于没有看门狗或需要更多重监控的高可靠上位机程序监控系统。２引脚功能ＳＰ２５３８具有双列直插ＤＩＰ及双列贴片ＳＯＩＣ两种封装形式。后缀为ＳＰ２５３８ｘｘＨ的复位时输出高电平而后缀为ＳＰ２５３８ｘｘＬ的复位时输出低电平，可分别适用高、低电平复位的单片机。图１给出了ＤＩＰ封装高电平复位ＳＰ２５３８ＤＰＨ的外形及引脚排列图，各引脚的功能说明列于表１。[!--empirenews.page--]表1 SP2538引脚说明引脚名称引脚编号引脚类型引脚描述TX5～TX01、3、5、7、9、14Output 串口5～串口0数据发送（连接上位机RX口）RX5～RX02、4、6、8、10、13Input串口5～串口0数据接收（连接上位机TX口）VCC111- - -电源1（逻辑电路电源）+RST12Output复位控制输出（适用于高电平复位的MCU）VCC215- - -电源2（时钟电路电源）GND16- - -电源地OSCI17Input时钟输入（用于波特率发生器等）OSCO18Output时钟输出ADRI0～ADRI219～21Input母串口（RX5）数据接收地址0～2ADRO0～ADRO222～24Output母串口（RX5）数据发送地址0～2３应用说明３．１母串口收发数据过程与时序（１）上位机接收来自母串口的数据上位机从母串口接收到一个字节数据后，会立即读取ＳＰ２５３８的输出地址ＡＤＲＯ２～ＡＤＲＯ０（编码方式为：８－４－２－１码），然后根据输出地址的编码即可判断接收到的数据来自哪个子串口，上位机接收来自母串口的数据时序如图２所示。（２）上位机向母串口发送数据发送数据时，上位机首先通过串口写入欲发送数据的子串口号，即先由上位机的串口发送数据地址ＡＤＲＩ２～ＡＤＲＩ０（编码方式：８－４－２－１码），然后将欲发送的数据由上位机串口发出。需要注意的是：母串口的波特率是子串口的６倍，即上位机在连续向母串口发送６个字节的时间内，子串口才能发送完一个字节。上位机向母串口发送数据的时序如图３所示。表２列出了ＳＰ２５３８的操作时限要求。表2 SP2538操作时限时限内容说明最小值典型值最大值Tpwr-up上电复位延时150ms……Treset芯片指令复位时间……50μsTwdt-rst看门狗溢出复位脉冲宽度80ms……Taddr-in数据接收地址保持时间10ns……Twake-up芯片唤醒延时……9msTaddr-hold数据发送地址保持时间（2/fosc-in）ms……Twdt-over看门狗溢出周期800ms……３．２其它说明母串口和所有子串口内部均具 XX年开展发展提升年活动实施方案(1) 读书人文档频道给广大网友提供最实用的文档资料 为巩固机关效能年和创业服务年活动成果，深入贯彻省委、省政府“科学发展、进位赶超、绿色崛起”的要求，根据省委办公厅、省政府办公厅《关于印发的通知》（赣办字〔〕58号）的部署，经市委、市政府研究，决定XX年在全市开展发展提升年活动。实施方案如下： 一、指导思想和工作目标 以邓小平理论、“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，全面贯彻落实党的十七届五中全会、中央经济工作会议、省委十二届十四次全会和市委九届十一次全会精神，以“六个走在全省前列”为动力，围绕促进科学发展、加快转变经济发展方式、推进鄱阳湖生态经济区建设，进一步提升机关效能和服务水平，不断创优发展环境，全面提升发展质量，为建设更高水平现代区域经济中心城市和现代文明花园英雄城市奠定坚实基础。 二、活动主体 全市乡镇以上党的机关、人大机关、政府机关、政协机关、审判机关、检察机关、人民团体，以及具有行政管理职能的单位和公共服务部门及其工作人员。 三、工作重点 （一）围绕推进重大项目建设提升办事效能和服务水平。 1、进一步提高重大项目审批效率，全面推动重大产业项目审批绿色通道建设，实行“统一受理、项目代办、快速转办、并联审批、办结告知”制度，全面推行行政审批“两集中、三到位”，有效缩短重大项目的审批时间。 2、进一步提高重大项目服务质量，在项目储备、土地资源配置、环境总量指标、融资渠道、水、电、气等方面给予优先保障。 3、继续实施重大项目调度会议制度、重大项目用地协商会议制度，进一步做好上报省重大项目调度会议、省重大项目用地协商会议项目的组织、协调和沟通工作，解决项目实施难题，加大调度会、协商会议定事项的执行力度。 4、强化重大项目建设管理，加强对重大项目实施进度、工程质量、安全生产等方面的监督考评，确保重大项目安全有序推进。 牵头部门：市行政服务中心、市发改委 （二）围绕推进招商引资提升办事效能和服务水平。 1、进一步落实“限时办结制”、“服务承诺制”、“办结告知制”、“并联审批制”。对已设立的外商投资企业合同、章程内容非实质性修改的审批事项，由原来的审批制改为备案制，并逐步提高备案制审批事项的比例，不断提高并联审批制度的实施范围。 2、不断拓展招商引资领域，突出抓好产业招商，继续 串口扩展方案 基于VK3366的串口扩展串口方案 二、技术领域 电子信息 通信工程 三、现有技术的技术方案 3.1 软件模拟法： 可根据串行通讯的传送格式，利用定时器和主机的I/O口来模拟串行通讯的时序，以达到扩展串口的目的。接收过程中需要检测起始位，这可以使用查询方式或者在端口具有中断功能的主机中也可以使用端口的中断进行处理。接收和发送过程中，对定时的处理既可以使用查询方式也可以使用定时器中断方式。为了确保数据的正确性，在接收过程中可以在检测异步传输的起始信号处加上一些防干扰处理，如果是无线传输系统，在接收每个位时可以采用多次采样。对于有线系统来说，1次采样就够了，软件模拟串口还是有它自身的一些不足，面临着采样速度比较慢，采样方式还是不如硬件采样方式准确，抗干扰能力也差很多。 3.2基于TL16C554的串行口扩展 TL16C554是TI公司生产的4通道异步收发器集成芯片。对TL16C554串行通道的控制，是通过对控制寄存器LCR、IER、DLL、DLM、MCR和FCR编程来实现的。这些控制字决定字符长度、停止位的个数、奇偶校验、波特率以及调制解调器接口。控制寄存器可以任意顺序写入，但是IER必须最后一个写入，因为它控制中断使能，如果后面还需要调整数据格式，波特率这些就比较困难，操作也不够灵活。串行通道内的波特率发生器(BRG)允许时钟除以1至65535之间的任意数，BRG根据其不同的三种通用频率中的一种来决定标准波特率。 3.3 基于GM8123/25系列芯片的串行口扩展 GM8123/25系列串口扩展芯片可以全硬件实现串口扩展，通讯格式可设置，并与标准串口通讯格式兼容。GM8125可扩展5个标准串口，通过外部引脚选 人民医院服务提升年活动实施方案 为深入推进经济社会发展软环境建设，全面提高贯彻县委、县政府、县卫生局党委决策部署的执行力，努力实现“争科学发展之先，创和谐社会之优，加快建设昆明都市圈北部辅城·富民新区”的战略目标，按照《富民县卫生局开展“执行力提升年”活动实施方案》的要求，决定在全院开展“执行力提升年”活动，结合医院工作实际，现制定以下实施方案。 一、指导思想 以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，认真学习党的十七届五中全会、省委八届十次全会和市委九届七次全体(扩大)会议、县委十一届十次全体(扩大)会议精神，围绕打造“三最四低”投资发展软环境的要求，以目标管理为主线，以执行力提升为重点，以督查问效为保障，着力解决医院个别干部职工队伍中存在的落实不力、效率不高、服务不优、效果不好等突出问题，促使全院广大干部职工在工作态度、工作进度、工作力度和工作满意度方面有新的提升，为加快建设昆明都市圈北部辅城·富民新区创造良好的医疗服务环境。 二、目标任务 通过开展“执行力提升年”活动，构建教育、制度、监督、问效、考评五位一体的长效机制，全面提升全系统广大干部职工围绕中心工作服务发展、服务群众的执行力，实现凡是县委、县政府和局党委的重大决策和工作部署说了算、定了干，决策条条算数、任务件件落实、承诺项项兑现，保障各项政策措施全面落实到位。 三、组织领导 为切实加强对“行政力提升年”活动的组织领导，经研究，决定成立富民县人民医院开展“行政力提升年”活动领导小组，(人员名单省略)负责组织开展日常工作。 四、方法步骤 (一)宣传发动阶段(4月) 1.抓动员，提升执行理念。医院召开动员大会，对开展“执行力提升年”活动进行全面部署。医院结合实际，制定了切实可行的实施方案，统一思想，广泛动员。 2.抓教育，营造执行氛围。要以建立学习型组织和培养学习型干部为载体，制定学习计划，提出学习要求，丰富学习形式，通过采取中心组学习、学习交流研讨会、专题讲座、个人自学等方式，组织干部职工认真学习党的十七届五中全会、省委八届十次全会、市委九届七次全体(扩大)会议、县委十一届十次全体(扩大)会议、县“两会”及与富民建设发展紧密相关的政策、文件和领导讲话精神，使广大干部进一步认清发展形势、理清发展思路、明确目标任务，以足够的知识能力储备和开拓创新的精神提升执行力，以强烈的事业心和使命感落实县委、县政府的工作部署。要围绕“抓执行、强作风、讲效能、促发展”，认真组织开展三项主题活动。一是开展“执行力提升”学习讨论活动。邀请专家学者分层次、多角度开展以医院管理、党性法纪、医德医风教育、执行力建设等为主要内容的主题教育，切实提高全院广大干部职工对执行力重要性的认识，进一步增强宗旨意识、责任意识、服务意识、执行意识。组织广大干部职工从自身实际和工作岗位出发，围绕“锁定目标抓落实、强化责任抓落实、关注民生 分类号密级 本科毕业论文（设计） 学院、系软件学院 专业名称软件工程 年级 2011级 学生姓名常卫建 指导教师何立强 2015年4月24日 基于Bluetooth和Wi-Fi生理数据采集的设计实 现 作者：常卫建 指导 老师：何立强 摘要本论文来源于国家级大学生创新计划《基于MIF的远程空巢老人服务机器人》机器人。该机器人基于多传感器信息融合技术，以移动机器人为平台，将智能卫生打扫服务与监测、记录、整理老人生理指标，监护老人生活状况等功能结合在一起。项目实现了帮助空巢老人打扫房间的同时，利用可穿戴设备采集老人生理数据，并发送到远程子女客户端，为子女提供老人各项生理指标。子女客户端将监测到的老人生理指标进行统计归档，实现对老人生理健康的分析、预测。与此同时，利用摄像设备对老人生活状况进行实时监测，并在异常状况下自动报警，为老人在家中提供安全保障。该项目在为空巢老人的日常生活提供了方便的同时也解决了子女身处异地无法监护老人的难题。 本论文主要利用可穿戴设备采集生理数据，并依托移动机器人平台将数据发送到远程子女客户端以备统计归档。首先是利用心电采集模块采集心率数据，然后将数据通过蓝牙主从模块搭建的无线串口通路发送到移动机器人本体上，之后在ARM9处理器对心率数据进行简单的处理。完成以上步骤后，通过网络编程将心率数据发送到远程子女客户端。本项目用到的核心技术包括嵌入式系统设计及框架的搭建、设备驱动分析与移植、蓝牙通信技术、蓝牙模块配置和连接、网络编程、串口通信技术等。 本论文利用所设计的机器人设备进行实际实验。对蓝牙主从模块进行配对，在移动机器人处理器上通过串口通信技术收集数据，在将数据发送 51单片机的串行口扩展方法 -------------------------------------------------------------------------------- 摘要：在以单片机为核心的多级分布式系统中，常常需要扩展单片机的串行通信口，本文分别介绍了基于SP2538专用串行口扩展芯片及Intel8251的两种串行口扩展方法，并给出了实际的硬件电路原理及相应的通信程序段。 关键词：串口扩展；单片机；SP2538；Intel8251 1 引言 在研究采场瓦斯积聚模拟试验台的过程中，笔者设计了主从式多机采控系统结构。主从式多机控制系统是实时控制系统中较为普遍的结构形式，它具有可靠性高，结构灵活等优点。当选用单串口51单片机构成这种主从式多机系统时，51单片机一方面可能要和主机Computer通信，一方面又要和下位机通信，这时就需要扩展串行通道。本文具体介绍了两种串行通道的扩展方法。 2 串行口的扩展方法 常用的标准51单片机内部仅含有一个可编程的全双工串行通信接口，具有UART的全部功能。该接口电路不仅能同时进行数据的发送和接收，也可作为一个同步移位寄存器使用。当以此类型单片机构成分布式多级应用系统时，器件本身的串口资源就不够用了。笔者在实际开发中，查阅了有关资料，总结出如下两种常用而有效的串行通道扩展方法。 2.1 基于SP2538的扩展方法 SP2538是专用低功耗串行口扩展芯片，该芯片主要是为解决当前基于UART串口通信的外围智能模块及器件较多，而单片机或DSP原有的UART串口又过少的问题而推出的。利用该器件可将现有单片机或DSP的单串口扩展至5个全双工串口。使用方法简单、高效。 在应用SP2538扩展串行通道时，母串口波特率K1=2880*Fosc_in，单位是MHz，且Fosc_in 小于20.0MHz, 在SP2538输入时钟Fosc_in =20.0MHz时母串口可自适应上位机的56000bps 和57600bps两种标准波特率输入。子串口波特率K2=480*Fosc_in。 母串口和所有子串口都是TTL电平接口，可直接匹配其他单片机或TTL数字电路，如需连接PC机则必须增加电平转换芯片如MAX202 、MAX232 等。SP2538具有内置的上电复位电路和可关闭的看门狗*电路。上位机写命令字0x10可实现喂狗，写命令字0x15关闭看门狗，初次上电后看门狗处于激活状态或写命令字0x20激活看门狗*功能。上位机可通过芯片复位指令0x35在任何时候让芯片进行指令复位，也可通过芯片睡眠指令0x55在任何时候让芯片进入微功耗睡眠模式以降低系统功耗。初次上电后芯片不会自行进入睡眠模式，但只能由上位机通过母串口任意发送一个字节数据将其唤醒，其他子串口不具备这一功能。 图(1)是AT89C52单片机与SP2538的电路连接，图中，AT89C52的全双工串口与SP2538的母串口5相连，该串口同时也作为命令/数据口。SP2538的ADRI0、ADRI1、ADRI2分别与AT89C52的P2.3、P2.4、P2.5口相连，可用于选择发送数据是选择相应的串口0~4；ADRO0、ADRO1、ADRO2与P2.0、P2.1、P2.2相连，用于判断接收的数据来自哪一个串口。SP2538的时钟频率选为20.0MHZ，此时母串口5的波特率为57600bps，串口0~4的波特率为9600bps。 C#中串口通信编程收藏 本文将介绍如何在.NET平台下使用C#创建串口通信程序，.NET 2.0提供了串口通信的功能，其命名 空间是System.IO.Ports。这个新的框架不但可以访问计算机上的串口，还可以和串口设备进行通信。 我们将使用标准的RS 232 C 在PC间通信。它工作在全双工模式下，而且我们不打算使用任何的握手 或流控制器，而是使用无modem连接。 命名空间 System.IO.Ports命名空间中最重用的是SerialPort 类。 创建SerialPort 对象 通过创建SerialPort 对象，我们可以在程序中控制串口通信的全过程。 我们将要用到的SerialPort 类的方法： ReadLine()：从输入缓冲区读一新行的值，如果没有，会返回NULL WriteLine(string)：写入输出缓冲 Open()：打开一个新的串口连接 Close()：关闭 Code: //create a Serial Port object SerialPort sp = new SerialPort (); 默认情况下，DataBits 值是8，StopBits 是1，通信端口是COM1。这些都可以在下面的属性中重新设置 ： BaudRate：串口的波特率 StopBits：每个字节的停止位数量 ReadTimeout：当读操作没有完成时的停止时间。单位，毫秒 还有不少其它公共属性，自己查阅MSDN。 串口的硬件知识 在数据传输的时候，每个字节的数据通过单个的电缆线传输。包包括开始位，数据，结束为。一旦 开始位传出，后面就会传数据，可能是5，6，7或8位，就看你的设定了。发送和接收必须设定同样 的波特率和数据位数。 无猫模式 没有Modem模式的电缆只是简单地交叉传送和接收线。同样DTR & DSR, 和RTS & CTS 也需要交叉。 RS232针图 这里，我们三条线。互连2和3（一段的2pin连接3pin），连接两端的5pin。 [示例程序] 主程序 如果想使用默认属性，按“Save Status”按钮，如果想改变属性按“Property”。它会弹出下图： 教育系统开展“提升质量年”活动实施方案 教育系统开展“提升质量年”活动实施方案 近几年来，我乡教育质量整体稳中有升，但与“人民满意的教育”仍存在较大距离。为了实现我乡教育质量新跨越，把我乡教育办成真正意义上的人民满意教育，结合这次省厅、市县局开展“提升质量年”的活动要求，我乡教育系统拟从今年4月份开始至年底结束全面开展“提升质量年”活动，现提出如下实施方案： 一、指导思想和总体目标 （一）指导思想：以科学发展观为指导，围绕《全县教育系统开展“提升质量年”活动实施方案》，坚持以提高“五率”为目标，以提升教育质量为中心，牢固树立以质量求发展、以质量促发展、以质量检验发展的意识，努力提高教育工作质量，办人民满意的教育。 （二）总体目标：认真分析我乡教育工作质量现状，进一步理清提升质量的思路，研究提升质量的措施，探索建立教育质量标准体系、教育质量评价体系、教育质量监控体系、教育质量保障体系。既立足当前，又着眼长远，使“提升质量年”活动成为全乡教育质量深入调研的过程，促进教育质量全面提升的过程，探索建立教育质量长效机制的过程。 二、主要内容 1、提升学校德育工作质量。坚持育人为本、德育为先，把立德树人作为教育的根本任务。坚持全员育人、全面育人、全过程育人，加强德育工作队伍建设， 充分挖掘校内外德育资源，把社会主义核心价值体系融入教育全过程，把德育渗透于教育教学的各个环节，贯穿于学校教育、家庭教育和社会教育的各方面。构建中小学有效衔接的德育体系，加强马克思主义中国化最新成果教育、理想信念教育、民族精神和时代精神教育、社会主义荣辱观教育、公民意识教育和县情乡情教育，丰富德育内容，创新德育形式，不断提高德育工作的吸引力和感染力，增强德育工作的针对性和实效性。 2、提升课堂教育教学质量。把课堂作为提升教育教学质量的主阵地。向四十五分钟要质量，努力提高课堂教学的有效性。深化课堂教学改革，努力构建自主高效的课堂教学模式。注重学思结合，倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学，帮助学生学会学习，营造独立思考，自由探索的良好环境。坚持集体备课制度，重视教学设计检查评定，定期开展听课评课活动，加强常态课的管理与监控，提升课堂教学质量。 3、提升科研成果转化质量。全乡中小学校要积极开展多形式的校本教研活动，组织教师开展有实效的课题研究，引导教师把教育教学中的实际问题转化为课题去研究，并通过课题成果交流、展示、评比等活动激发研究热情，加快教育科研成果的转化，直接推动教育质量的提高。 4、提升信息技术保障质量。大力推进教育信息化，以教育信息化带动教育现代化，为稳步提升教育质量提供技术支撑，实施好全省农村中学实验室工程等项目建设，加强基础教育资源中心建设，促进优质资源共享。做好电教经费统筹管理与使用工作，加快推进教学手段现代化，让现代教学手段充分为音、体、美、信息技术、英语教育、综合实践活动等课堂开设提供服务。 辽宁建材 ２００８年第５期 基于Ｚｉｇｂｅｅ的智能家居无线图像监控系统设计与实现 １引言 随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们已不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小区，并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高，体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。监控系统作为安全防范的重要手段，越来越多的应用在智能家居中。 无线监控系统集成了计算机技术、无线宽带通讯技术、图像解压缩技术、图像识别技术、红外图像采集技术、工业数据采集等诸多学科的技术。与传统的有线监控系统相比，它具有很大的优势：系统的组建比较简单，可省去布线的麻烦；具有可移动性，并且不受地点限制，可随意摆放在家里任何一个角落；在拆迁时直接取下布置的无线监控产品就可以带走了。 目前，无线图像监控系统广泛应用于家居监控、交通监控、１１０报警中心对城市重要现场监控、公安通讯指挥车的重要现场监控、收费站监控系统、油田及矿山的重要现场监控、重要仓库，码头、森林防火监控、银行监控联网等领域。 ２无线通信技术介绍 目前，各种无线传输技术林立，都在争取成为市场标准。每个技术都有其立足的特点：有基于传输速度、距离、耗电量等特殊要求的；有着眼于功能的扩充性的；还有符合某些单一应用的特别要求的。 （１）蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放全球规范，其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距离无线接口，能在近距离范围内实现相互通信或操作。但蓝牙技术遭遇最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。 （２）ＩｒＤＡ是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网（ＰＡＮ）的技术。 ＩｒＤＡ的主要优点是无需申请频率的使用权，因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功能低、连接方便、简单易用的特点。此外，红外线发射角度较小，传输上安全性高。ＩｒＤＡ的不足在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔。 （３）Ｗｉ－Ｆｉ无线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。虽然由Ｗｉ－Ｆｉ技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到１１ｍｂｐｓ，符合个人和社会信息化的需求。 （４）Ｚｉｇｂｅｅ是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它此前被称作“ＨｏｍｅＲＦＬｉｔｅ”或“ＦｉｒｅＦｌｙ”无线技术，主要用于近距离无线连接。与蓝牙、红外、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ和无线局域网等无线系统相比较，ＺｉｇＢｅｅ技术的主要包括数据传输速率低、功耗低、成本低、时延短、安全、网络容量大、优良的网络拓扑能力、有效范围小、工作频段灵活等特点。 赵强 （沈阳建筑大学，辽宁沈阳１１０１６８） ［摘要］本文结合智能家居监控系统的实际需求，提出了一种基于ＺｉｇＢｅｅ协议的无线图像监控解决方案，并介绍了该方案的硬件设计、软件开发的方法及过程。 ［关键词］ＺｉｇＢｅｅ；智能家居；图像监控；无线通信；微控制器 ［中图分类号］ＴＵ８５８［文献标识码］Ａ［文章编号］１００９－０１４２（２００８）０５－００２８－０３ ［收稿日期］２００８－０５－１４ ２８ 通用串口通讯程序设计 作者：和光同尘版本：V1.0 序 做硬件开发近20载，花了近十年做基础开发，对硬件开发略知一二，接触的做国防/工业大项目的人才我就是和他们沟通中获取了很多思想；人生已过而立之年，不惑解疑，总想写点什么。从一线研发（做了4年），开发（3年），硬件开发主管（12年），算起来人生从不到弱冠之年（中专毕业）开始接触MCS51、AVR等8位处理器到ARM v7核、CoretxM 核的32位处理器，CPLD/FPGA、PLC…………啰嗦了！！ 最近因为工作原因需要把一些自己感悟的记录下来，希望传递给入门的有心沉下心做基础健壮扎实的初学者。 正文 做嵌入式硬件开发一般都会用到通讯数据交互，这就涉及通讯协议/规约的设计。本文从基础的串口（RS232、RS485等）为模型进行讲解。 说道串口通讯，就是编写串口程序，简单的就是1个字节的发送，1个字节的接收，但这不能满足绝大多数实际工作业务需求，实际需要一串字节数据的交互，A发送，B接收……Z 接收；Z机……B机收到根据情况需要回复（ACK）A机，这个过程就叫交互双向通讯（本文不讨论多主机、1主机相对复杂通讯机制。）。这种通讯就需要提前设计好通讯的规约（大家约定好暗号——每个字节代表什么意思）。 接下来编写通信程序（发送/接收），如何写出一个健壮高效串口程序？是否健壮高效其实很大一部分取决于通讯接收程序的架构。 通讯程序编写依据是——通讯规约，通讯帧的设计。 ●I类通用型： ||帧头段|===|数据段|===|校验码|===|帧尾段|| ●II类时隙通讯： ||开始时隙T（T1T2T3T4T5T6）|=|功能码|=|数据段|=|校验码|=|结束时隙T（T1T2T3）|注意：时隙只是纯粹的前后两帧数据的间隔时间，这期间坚决不能有数据产生。 1.1I类通用型 ◆帧头段 帧头段用于鉴别一串字节流中1帧数据起始位置，这个帧头段必须具有足够的特殊标识（易分辨）。 什么样的特殊标识可作为帧头？ 根据个人经验： ①具有监测通讯波特率功能特点：0B01010101（55H）、0B10101010（AAH）或0B00000000（00H）、0B11111111（FFH）； ②利用ASCII码如MODBUS ASCII规约以冒号‘：’（3AH）作为帧头。也可以采用ASCII ‘U’（55H）、‘@’（40H）等等 只要保证帧头字节数据内容，在所有通讯数据字节流中，除帧头有意为之而出现，那就是帧头。建议最好有两个字节及以上，这样数据出现与帧头一致的概率更加小，才做到独一无二的特殊性。 东北电力学院学报 第24卷第6期 Journal Of Northeast China Vol.24,No.6 2004年12月Institute Of Electric Power Engineering Dec.,2004 文章编号:1005-2992(2004)06-0071-03 UART多串口扩展器SP2349及其应用 王 鹏,佟 科,李贻涛 (东北电力学院电力工程,吉林吉林132012) 摘 要:为了满足数字化及智能化要求,目前以单片机为核心的智能化测控系统及电子产品应当具 备网络通信功能,而普通单片机仅有单个U AR T,远不能满足联网后同时和外部器件用U ART通信的 要求。SP2349是一种新颖的串口扩展器件,可将8位、16位、32位单片机的一个高波特率的UA RT扩 展为3个U ART,解决了普通单片机UA RT串口太少的问题,以很低的成本扩展了系统的功能。给出 该器件的主要特性、引脚说明及应用说明,并以A T89C52单片机为例给出多串口扩展应用电路及相应 程序框图。 关 键 词:串口扩展;单片机 中图分类号:T N492 文献标识码:A 当前,以单片机为核心构成的智能化测控系统及电子产品不断涌现,为了满足数字化及智能化要求,许多外围电路功能模块、部件、器件及传感器也具备了UART串口通信功能。而现阶段的8位、16位、32位单片机却大部分仅提供一个UART串口,这样就很难满足系统中一方面要与具有UART功能的串口部件通信,另一方面又要与上位机通信的要求。利用SP2349多串口扩展器,可很好地解决此问题。 1 工作特性 SP2349是采用低功耗CMOS工艺设计的UART多串口扩展芯片。该器件可将一个高波特率的UA RT串口扩展为3个较高波特率的UART串口,从而为系统需要多个串口时提供了很好的解决方案。该器件的主要特性如下: (1)不必购买学习新的开发工具利用原有仿真器和编程器即可; (2)使用简单采用独创的所见即所得的设置方法设置芯片的所有工作模式; (3)占用资源少不占用宝贵的外部中断资源仅复用已有的串口中断资源; (4)接口简单仅占用单片机4条输入/输出控制线I/O; (5)睡眠功能降低系统功耗提高系统抗干扰性能; (6)子串口波特率最高可达115.2kbps; (7)可由软件设置子串口波特率三个子串口波特率可独立软件设置; (8)可由软件关闭一个子串口另外一个子串口波特率可加倍; (9)可由软件设置为10位或11位数据格式用于奇偶效验或多机通信; (10)看门狗输出取代上位机外挂的看门狗监控IC大幅降低生产成本; (11)宽工作速率75Bps～115.2kbps; (12)可节电模式进入节电模式后典型静态电流约0.5μA; 收稿日期:2004-10-14 作者简介:王 鹏(1954-),男,东北电力学院电力工程系,高级工程师. 服务提升年活动方案 服务提升年活动方案 【篇一：优质服务提升年活动实施方案】 “优质服务提升年”活动实施方案 为深入学习实践科学发展观，进一步转变工作作风，优化服务，提升单位良好形象，经研究决定，全面开展“优质服务提升年”活动，现制定活动实施方案如下： 一、指导思想 以党的十七大精神和科学发展观为指导，认真贯彻国务院《##管理条例》，大力弘扬求真务实、与时俱进的精神，按照“公正透明、勤政便民、文明服务、廉洁高效”的工作原则，进一步优化服务环境，健全和完善自我约束机制，全面加强行风建设，转变工作作风，提高服务质量和工作效率，更好的为广大干部职工提供优质、高效、便捷的服务。 二、总体目标 活动围绕“提升服务理念、优化服务环境、创新服务措施、提高服务水平”的总体要求，从“抓制度、抓管理、抓培训、抓检查、抓考核”入手，以施行人性化特色服务、提高服务质量和行风建设水平为目标，着力解决服务理念淡薄、业务操作不规范、制度落实不到位等问题。努力做到服务设施人性化、服务效率高效化、服务环境标准化、服务理念先进化，从而将窗口打造成为广大干部职工认可的、满意的优质服务窗口 三、方法措施 要以提升服务质量和工作效率为主线，围绕规范权利运行、简化办事环节、提高审批效率、提升服务效能、严格工作纪律、建立监督管理长效机制开展各项工作，努力建设高素质的##管理队伍。 （一）提高服务质量 1、抓制度，规范权力运行 一要大力推行政务公开，提高工作透明度。加强领导，落实责任，把首问责任制、岗位责任制、服务承诺制和限时办结制等十一项机关建设规章制度作为基本制度落实到具体工作中，公开办事制度、办事程序、服务内容、服务标准、办事结果、监督电话。要建立健全投诉 处理和反馈机制，要有情况纪录，为服务对象反映情况提供方便。 二要认真梳理服务窗口的工作流程，制定更加科学、严谨、规范、合理的办事项目工作流程，严格审批流程管理，最大限度地减少办事环节，提高工作效率。要设立“说明文告”，方便干部职工办理相关业务。 2、抓管理，提高审批效率 （1）规范业务受理。符合要求予以受理的，要在工作时限内予以办结；对不予受理的申请，应说明政策依据并及时反馈给客户。 （2）倡导高效服务。坚持落实一次性告知制。对申请材料不齐或者不符合法定形式的，窗口工作人员应一次性书面告知服务对象需要补齐的全部内容；窗口工作人员接受咨询，应一次性完整告知服务对象询问的所有内容。 （3）注重信息反馈。前后台工作人员要高度重视承办业务的信息反馈工作，对承办业务要加强督办，确保按时办结。对已办结的事项要及时通知服务对象。针对业务受理中出现的新情况、新问题，无法自行解决的应及时向领导反馈，同时附上初步解决方案，提交讨论审议。 （4）推进科学决策。要按照科学发展观的要求，推进科学决策。强化规范服务意识，制定明确可操作的“内部规程标准、业务流程标准、工作量化标准”以规范操作，按照“中心组织、部门合作、职工参与、科学决策”的要求，提升科学决策能力，进一步推进科学民主决策，防范##管理风险。 无线串口通信实验报告 CHINAJIA 无线串口通信 一实验目的 1 完成串口基本实验（MCU和PC通信） 2 完成无线模块的调试 3 编制通信协议是通信可靠稳定 二．实验原理 1、无线数据传输模块PTR 2000和无线通信芯片nRF401 本实验项目选用的无线传输模块为PTR2000，他是一种超小型、低功耗、高速率的无线收发数据传输模块，使用的是挪威Nordic公司推出的nRF401无线通信芯片。该芯片使用了433MHz IGM频段，是真正的单片UHF无线收发一体芯片。 在数据编码方面，nRF401采用串口传输，无须多数据进行曼彻斯特编码，应用及编程非常简单，传送的效率很高，标称速率就是实际速率。 在控制芯片外围元件的数量方面，nRF401也是一个较为理想的选择，它的外围元件仅需10个左右，无须声表面滤波器、变容器等昂贵的元件，只需使用4MHz的晶体，收发天线合一，减小了系统开发的难度。 在目前较为流行的无线通信芯片中，无论是从使用的方便性、传输速度还是输出功率等各个方面考虑，nRF401都是较为理想的选择，本实验项目就是基于 nRF401芯片的无线数据传输模块。 PTR2000是一种超小型、低功耗、高速度的无限数据传输模块，它的通信速率最高可达20Kbps,也可工作在其他速率，如4800bps/9600bps。PTR2000采用了低发射功率、高灵敏度设计，可满足无线管制的要求且无须使用许可证，是目前低功率无线数据传输的理想选择。 2、无线通信芯片Nrf401引脚功能说明 Nrf401使用20引脚的SSOCI封装，其引脚分布如下图1-1 下面介绍各个引脚的功能。 XC1、XC2（引脚1、20）：这两个引脚用于连接外部参考晶振，其中，XC1为晶振输入，XC2为晶振输出。 VDD(引脚2、8、13)：电源输入脚，电压范围2.7-5.2V。 VSS（引脚3、7、14、17）：电源地。 FILT1(引脚4)：滤波器接入端。 CD4052 单片机串行口扩展技术应用 CD4052 是一种数字控制的模拟数据选择/ 分配器,本文将它用于UART串口扩展,解决了普通单片机UART串口太少的问题。文中给出该器件的主要特性、引脚说明及电气特性,并以A T89C51 单片机为例给出多串口扩展应用电路。 1 概述 当前,以单片机为核心构成的智能化测控系统及电子产品不断涌现,为了满足数字化及智能化要求,许多外围电路功能模块、部件、器件及传感器也具备了UART 串口通信功能,而现阶段的8 位、16 位、32位单片机却大部分仅提供一个UART 串口,这样就很难满足系统中一方面要与具有UART 功能的串口部件通信,另一方面又要与上位机通信的要求。利用CD4052 做多串口扩展器,可很好地解决此问题。 2 封装及引脚功能 该器件具有SOP、SOIC、TSSOP和PDIP四种封装形式,皆是16 个引脚。图1 所示为其PDIP封装引脚分布图,图2 是CD4052 的逻辑图,数字控制真值表见表1。 图1 CD4052PDIP引脚分布图 3 工作特性 CD4052 模拟数据选择/ 分配器是数字控制的模拟开关,具有低导通阻抗和非常低的关断泄漏电流。315V 的数字信号可以控制15VP- P 的模拟信号。例如,若VDD = 5V , VSS = 0V , VEE = - 5V ,则的数字信号可以控制- 5V + 5V 的模拟信号输入输出。数据选择器在整个VDDVSS 和VDDVEE 范围具有非常低的静态功耗,而且与控制信号的逻辑状态无关。 图2 CD4052 的逻辑图 表1 真值表 CD4052 是一个独立的4 通道数据选择器,具有二进制控制输入端A、B 和一个禁止输入INH。A、B的四种二进制组合状态用来在四对通道中选择其中的一对,当逻辑“1”加到INH 输入端时,所有的通道都关闭。CD4052 的器件特性为: 1) 宽范围的数字和模拟信号电平:数字315V ,模拟可达15VP- P。 2) 低导通阻抗:在VDD - VEE = 15V 的条件下,整个15V P - P信号输入范围的典型值为80Ω。 Java串口通信编程指南 1. 概述 在java中，利用Java Communication包可以操作串口，但官方的包在3.0之后就只支持Linux和Solaris平台了，Windows平台的只支持到98年出的2.0版本，不过在XP下还能使用。另外，也可以用开源的Rxtx实现串口通信，这里仅以Java Communication包，在Windows 平台实现串口通信进行说明。 2. 前期准备 2.1. 下载Java Communication包 ?下载地址如下：https://www.doczj.com/doc/b06688738.html,/Jolt/javacomm20-win32.zip。 ?如果是非Windows平台，请到Sun网站选择其他版本下载。地址如下： https://www.doczj.com/doc/b06688738.html,/download/products.xml?id=43208d3d 2.2. 配置 ?解压缩javacomm20-win32.zip ?把win32com.dll拷贝到{JAVA_HOME}\jre\bin ?把comm.jar拷贝到{JAVA_HOME}\jre\lib\ext ?把https://www.doczj.com/doc/b06688738.html,m.properties拷贝到{JAVA_HOME}\jre\lib ?set CLASSPATH={JAVA_HOME}\jre \lib\ext \comm.jar;%classpath% 3. 实现过程 主要步骤包括： ?获得串口标识 ?打开串口 ?设置串行端口通讯参数 ?获取输入（出）流 ?进行读写操作 3.1. 获得串口标识 指定串口的端口号，生成串口的标识类的实例。 https://www.doczj.com/doc/b06688738.html,mPortIdentifier是通讯端口管理器，控制访问到通讯端口的中心类。一个应用程序首先使用CommPortIdentifier中的方法，通过相关的驱动去获取那些通讯端口是可用的并且选择一个端口便于开始。它包括如下功能： a. 通过驱动决定通讯端口是可用的。 b. 打开通讯端口为了I/O操作。 c. 决定端口的拥有者。 d. 解析端口拥有者的争夺。 e. 管理事件显示在端口拥有者的中的状态改变。 示例代码如下： 代码: 3.2. 打开串口 示例代码如下： 代码: 基于SPI的多串口扩展方案（1扩8） 前言 随着电子技术的发展，以微处理器（MCU），PC机组成的主从分布式测控系统已成为当今复杂的测控系统的典型解决方案。单片机以其独特的串口通信功能为主，从设备之间的数据传输提供了便利。但是51系列单片机只提供了一个全双工的串行通信接口，这对于一个实时性要求较高，测控功能复杂的系统而言是一个美中不足之处。在我们设计的智能密集测控系统中，就需要测控工具有多个实时全双工的串行通信接口。我们现在只能是选择有多个串口的单片机或者是进行串口扩展，选择多串口的单片机肯定成本比较高，而且局限性比较大；那么最好的方案还是进行串口扩展。根据本人的对多款串口扩展芯片在性能、价格上的比较，个人认为维肯电子的VK3266这款串口扩展芯片还是相当不错的，下面我们就也VK3266来对单片机的串口进行扩展。以单片机的一个串口，扩展为4个全双工的串口。 1、系统原理框图 2、 硬件原理图 硬件原理框图介绍：本设计主要依赖的硬件是2块VK3224串口扩展芯片实现一个spi 接口扩展8个uart 接口，外部电路实现简单。主要是晶振电路，复位电路，spi 接口电路。 3、VK3224芯片介绍 1.产品概述 VK3224是SPI TM接口的4通道UART器件。VK3224实现SPI桥接/扩展4个串口（UART）的功能。 扩展的子通道的UART具备如下功能特点： 每个子通道UART的波特率、字长、校验格式可以独立设置，最高可以提供1Mbps的通信速率。 每个子通道可以独立设置工作在IrDA红外通信。 每个子通道具备收/发独立的16 BYTE FIFO，FIFO的中断为4级可编程条件触发点。 VK3224采用SOP20绿色环保的无铅封装，可以工作在2.5～5.5V的宽工作电压范围，具备可配置自动休眠/唤醒功能。 [注]：SPI TM为MOTOLORA公司的注册商标。 2.基本特性 2.1 总体特性 低功耗设计，可以配置自动休眠，自动唤醒模式 宽工作电压设计，工作电压为 2.5V～5.5V 精简的配置寄存器和控制字，操作简单可靠 提供工业级和商业级产品 高速CMOS工艺 采用符合绿色环保政策的SOP20无铅封装 精选地方执行力提升年活动方案 街道各办公室、各行政村、企事业单位： 为认真贯彻落实科学发展观，全面优化发展环境，有效转变机关作风，提高党员干部的服务水平和办事效率，助推“十二五”开局之年经济社会发展目标的实现，根据兰委办[XX]37号文件精神，结合本街道实际，经街道党工委、办事处研究，决定在全街道党员干部队伍中开展“执行力提升年”活动，特制定如下实施方案，请认真学习贯彻执行。 一、指导思想 以邓小平理论、“三个代表”重要思想和科学发展观为指导，紧紧围绕街道党工委、办事处关于推动科学发展的重大决策部署，以深化效能作风建设为主题，以打造肯干事、会干事、干成事、能共事、不出事的“五事”干部，落实效能问责为抓手，扎实有效地开展“执行力提升年”活动。通过抓教育明纪，抓制度保障，抓奖优罚劣，抓评议推进，全面推进政府执行力建设，切实增强政府凝聚力，不断提升政府公信力，确保我街道“十二五”规划的顺利推进。 二、任务目标 总体目标：通过开展“执行力提升年”活动，着力构建教育、制度、监督、激励四位一体的长效机制，进一步增强街道、村两级干部的责任意识，进一步落实责任追究，进一步提升机关执行力，进一步提高群众对机关的满意度，逐步形成“讲执行、比效率，讲清正、比形象，讲服务、比贡献”的良好风气。具体工作目标是： 1、行政决策效能有明显增强。建立健全公众参与、专家认证和政府决策相结合的行政决策机制，促进合法、科学、民主决策，完善行政决策程序，提高行政决策效能。 2、依法行政能力有明显提高。大力开展普法教育活动，深化创建法治示范村、树行政执法标兵活动，明确执法依据、执法权力、执法程序。强化干部服务能力的提升，加强干部公仆意识和民本意识教育；优化政府为民服务机制，坚持为民行政，坚持便民行政；端正行政态度，改进行政作风，规范行政行为，积极推进依法行政。 3、行政问责力度有明显加大。完善街道365为民服务中心制度，切实发挥为民服务中心在提升执行力中的平台作用。强化对机关职能运作的监督，建立完善行政问责和绩效管理制度，严肃查办失职渎职行为，杜绝损害政府形象现象的发生。 4、廉政勤政形象有明显提升。进一步解放思想，逐步转变作风，提高效率，增强素质。积极推进服务型政府建设，提高公共服务能力和服务效率。 三、主要工作安排 四、具体要求 1、提高认识，加强领导。各行政村、企事业单位要充分认识开展“执行力提升年”活动的重要意义，将其作为学习实践科学发展观、促进各项工作落实的重要载体，寓于本单位中心工作，贯穿于全年度工作的始终。要加强领导，统一思想，成立工作机构，主要领导负总责，明确责任主体，细化具体任务，建好工作台帐。 2、严格标准，追求实效。各行政村、企事业单位要以“执行快不快、效率高不高、效果好不好”为工作标准，真抓实干，奋勇争先把RS-232多串口扩展器件SP2538及其应用
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