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通用异步串口扩展芯片GM812325的原理和应用关键词GM8123GM8125串口扩展一．同类方案比较目前比较通用的串口扩展方案有两种，一是用硬件实现，使用多串口单片机或专用串口扩展芯片，可供选择的串口扩展芯片有TI等公司开发的16C554系列串口扩展芯片，该系列芯片实现的功能是通过并行口扩展串行口，功能比较强大、通讯速度高，但控制复杂，同时价格较高，主要的应用场合是PC机串口扩展产品。
在仅使用单片机控制且不需要太高波特率通讯的系统中，使用16C554系列芯片不仅成本高而且还造成了资源的浪费。
而多串口单片机也同样存在价格高的缺点。
另一种串口扩展方案就是用软件实现，软件模拟串口存在的缺点有：一是采样次数低，一般只能做到2次/BIT，这样数据的正确*就难以保*；二是不能实现高波特率通讯，软件模拟串口一般不能实现高于4800bps的波特率。
成都国腾微电子有限公司推出的GM8123/25系列串口扩展芯片全硬件实现串口扩展，保*了芯片工作的稳定*，设计的最高波特率完全能满足一般系统需求，同时占用系统资源少，使用方法简单，通讯格式可设置，与标准串口通讯格式兼容，利用该系列芯片实现串口扩展是*价比较高的串口扩展方案。
二．GM8123/25介绍2.1产品特点·采用写控制字的方式对芯片进行控制·两种工作模式，用户可根据自己的系统需求灵活选择·各子串口波特率可调（统一调节）·数据帧长10位或11位可选·子串口数：3个（GM8123）或5个（GM8125）·数据采样率16次/BIT，确保数据采样的准确可靠·单通道模式下，最高波特率支持20Mbps；多通道模式下，子串口最高波特率38400bps·与标准串口通讯格式兼容·输出波特率误差小于0.2%，输入波特率误差要求小于2.8%·宽工作电压：2.3~6.7V·工作温度范围：-40℃~85℃·工作稳定，抗干扰能力强，符合工业级标准2.2功能描述GM8123可扩展3个标准串口，GM8125可扩展5个标准串口，芯片可以通过软件设置工作波特率和数据帧长。
51单片机最小系统单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路.下面给出一个51单片机的最小系统电路图.说明复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍.晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的.因此可以看出,其实要熟悉51单片机的40个引脚功能也很容易:总共40个脚,电源用2个(Vcc和GND),晶振用2个,复位1个,EA/Vpp用1个,剩下还有34个.29脚PSEN,30脚ALE为外扩数据/程序存储器时才有特定用处,一般情况下不用考虑,这样,就只剩下32个引脚,对于初学者,这32个引脚就是要经常跟它们打交道的了.它们是:P0端口P0.0~P0.7共8个P1端口P1.0~P1.7共8个P2端口P02.0~P2.7共8个P3端口P3.0~P3.7共8个使得单片机工作的最小电路80C51为例首先，我们在使用protel和proteus的软件画电路图时，你会发现原先40个引脚的芯片变成了38个引脚，那是因为它把第40和第20个引脚VCC和GND隐藏了，所以要是的单片机开始工作至少需要一个VCC(电源)和GND(接地)。
——————————————概述ZLG9518S 芯片是广州周立功单片机科技有限公司针对多串口应用而设计的一款专用IC ，也是一款将高速SPI 转换为8路低速UART 的接口转换芯片；ZLG9518S 芯片在串口数量上支持动态配置，最高可支持8个串口；串口与串口之间的资源不共享，每个串口在物理上都是绝对独立的；8个串口都可动态配置，支持8种波特率、5种校验方式、4种数据长度、3种停止位等；每个串口都支持可选的硬件流控功能，用户可以根据需要开启或者关闭硬件流控功能；除此之外，ZLG9518S 芯片还提供了丰富的寄存器，包括可选的中断功能、中断模式、错误状态查询等；SPI 时钟最高可达33M ，且SPI 协议非常简单。
ZLG9518S 芯片满足目前大部分多串口应用场合，大大缩短产品的研发周期，提高产品的可靠性和稳定性。
——————————————产品特性◆支持1~8路串口可动态扩展； ◆ 8路串口在物理上绝对独立；◆ 串口的收、发缓存独立，高达255bytes ； ◆ 支持8种波特率，最高可达115200bps ； ◆ 支持5种校验方式； ◆ 支持4种数据长度； ◆ 支持3种停止位；◆ 支持可选的硬件流控功能； ◆ 支持RTS 和CTS 单独使用； ◆ 支持多种流控触发点配置；◆ 支持可选的中断功能、中断模式等； ◆ 支持多种中断触发点配置；◆ 支持错误状态查询和错误中断等； ◆ SPI 时钟最高可达33MHz ；◆ SPI 支持模式3，协议简单易懂；◆ 内设多个寄存器，且寄存器精简易用； ◆温度范围-40~85o C 。
————————————产品应用● 集散控制系统； ● 数据采集系统； ● 行车记录仪； ● 串口屏。
ZLG9518S多串口专用IC广州周立功单片机科技有限公司————————————————————————————————典型应用目录1. 功能简介 (1)2. 引脚描述 (2)3. 功能描述 (4)3.1 复位FIFO (4)3.2 串口配置 (1)3.3 流控功能 (1)3.4 中断功能 (1)3.4.1 FIFO中断 (2)3.4.2 流控中断 (2)3.4.3 错误中断 (3)3.5 检错功能 (3)3.5.1 FIFO溢出错误 (3)3.5.2 校验/帧错误 (3)3.5.3 命令/参数错误 (4)3.5.4 读错误 (4)3.6 RXLVL和TXLVL (4)3.7 写FIFO (4)3.8 读FIFO (4)4. SPI接口协议 (5)4.1 协议 (5)4.2 写时序 (6)4.3 读时序 (6)5. 操作说明 (8)5.1 初始化配置 (8)5.2 写/读命令 (9)5.2.1 写命令 (10)5.2.2 读命令 (11)5.3 硬件流控 (12)5.4 中断处理 (13)6. 免责声明 (16)1. 功能简介ZLG9518S芯片是一款SPI转多路串口的专用IC，该芯片支持将高达33MHz的SPI接口转换为8路波特率低达4800bps的串口，实现了高低速接口之间的无缝连接。
基于STM32＋ZLG9518S设计的串口服务器
潘玉峰
【期刊名称】《电子技术与软件工程》
【年(卷),期】2015(000)020
【摘要】本文介绍了采用周立功的多串口芯片ZLG9518S与STM32F103RX控制器设计的串口服务器,实现24路串口通信,应用于智能电能表生产的通信测试。
本文给出了接口设计原理图和程序处理流程。
【总页数】1页(P129-129)
【作者】潘玉峰
【作者单位】龚洁武汉盛帆电子股份有限公司,湖北省武汉市430200
【正文语种】中文
【中图分类】TP336
【相关文献】
1.基于W5500的串口服务器设计及物联网应用 [J], 罗毅
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3.基于Linux系统的串口服务器设计与实现 [J], 包坤; 高月; 陈继鑫; 赖晋科
4.基于Zynq的16路串口服务器设计 [J], 王朋涛;孟海成;明奇
5.基于Zynq的16路串口服务器设计 [J], 王朋涛;孟海成;明奇
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PCA9518A2广州致远电子有限公司类别 内容关键词I 2C 总线、SMBus 中继器，总线仲裁摘 要 PCA9518是一款可以扩展I 2C 和SMBus 系统的总线集线器1. 功能描述PCA9518是一款采用BiCMOS工艺的总线集线器，通过它可以扩展I2C和SMBus系统。
PCA9518在保持总线操作模式和特性的情况下，通过缓存数据线（SDA）和时钟线（SCL）的数据实现I2C总线扩展，使总线最大容性负载为400pF。
I2C总线上400pF的负载能力制约了器件的数目和总线的长度。
使用PCA9518能够将总线划分成无数段，每段可以有多个主机，每段与段之间的过渡可当做一个重复延迟。
任何大小的集线器（5的倍数）可以使用多个PCA9518器件通过引脚扩展的方式实现。
PCA9518不能与PCA9515/16或另一个PCA9518串联。
在一个集群中，多个PCA9518通过EXPxxxx管脚能够任意拓扑，并实现I2C信号从一个PCA9518输入/输出到另一个PCA9518输出/输入。
由于PCA9518没有传输方向控制引脚，低电平在单个中继器的输入与输出之间存在一个细微的电平差，避免PCA9518自锁。
在PCA9518的任何一个输入端输入一个标准的低电平，经缓冲后输出一个缓冲低电平，它的值要比输入的标准低电平要稍高。
当这个缓冲输出低电平传输到另一个串联在一起的PCA9515、PCA9516或是单个PCA9518的输入端时（未通过EXPxxx管脚连接），它们不能够识别出这是一个低电平信号，它们的输出端将不会输出缓冲低电平。
PCA9510/9511/9513/9514和PCA9512不能与PCA9515、PCA9516和PCA9518串联一起使用，但是当它们用静态偏移替代移位作为避免自锁的条件时，它们可以串联自己使用。
2. 芯片特性z可扩展5通道，双向数据缓冲；z支持I2C总线和SMBus；z高电平单个中继器使能输入；z开漏输入/输出；z无自锁运行；z支持总线仲裁和时钟伸展；z支持标准模式和快速模式，支持多主机操作；z掉电状态下I2C引脚为高阻抗状态；z操作电源电压：3.0V~3.6V；z I2C和使能引脚耐压值为5V；z时钟频率：0KHz~400KHz；z静电保护指标在人体放电模型下测试超过2000V（依据标准JESD22-A114），在机器模型下测试超过150V（依据标准JESD22-A115），在器件充电模型下测试超过1000V（依据标准JESD22-C101）；z栓锁测试电流大于100mA（依据JESDEC系列标准JESD78）；z提供的封装：SO和TSSOP。
1. ZLG9518S Demo测试方法
1.1 准备工作
将PC机的DB9接到ZLG9518S Demo的板子上，打开串口调试助手，设置如图1.1所示。
然后将板子上电，接5V电源，且注意是内正外负！
图1.1 串口助手设置
注：板子上的线已经连接好了，不要更改板子上的跳线。
1.2 开始测试
板子上有两个按键，功能分别如下：
1.2.1 S1/ISP按键
按下按键S1/ISP之后，可以在串口助手观察到00~FE这255个数据，主要代表MCU 通过SPI发送255个数据给ZLG9518S芯片，然后ZLG9518S芯片通过串口0发送到PC机。
且验证ZLG9518S芯片的收发FIFO可达255个字节。
效果如图1.2所示。
图1.2 S1按键效果
1.2.2 S2/KEY
按下按键S2/KEY之后，可以在串口助手观察到9个数据，主要代表MCU通过SPI读取ZLG9518S芯片的内部寄存器，然后再将这些通过SPI发送给ZLG9518S芯片，ZLG9518S 芯片再通过串口0发送给PC进行显示。
具体ZLG9518S芯片内部有哪些寄存器，或者其寄存器代表什么含义，这里暂不介绍，后续会发布ZLG9518S芯片的数据手册。
效果如图1.3所示。
图1.3 S2按键效果
1.3 大量数据测试
可以通过PC机发送一串协议给MCU，然后MCU验证通过该协议之后，通过SPI发送
大量数据给ZLG9518S芯片，ZLG9518S芯片再通过串口0将数据发送给PC进行显示，PC 每发送一次协议，ZLG9518S芯片就会连续发送1024个字节给PC进行显示。
效果如图1.4所示。
图1.4 PC发协议显示。
STM32最小系统板原理图
1.电源部分：
STM32最小系统板使用了一个5V的直流电源供电，通过一个稳压电
路将电压稳定在3.3V，供给给STM32芯片。
稳压电路采用了L78L33芯片
来实现。
此外，电源部分还包括一个负载电容和一个滤波电容，用于稳定
电压和滤波。
2.芯片部分：
STM32最小系统板采用了STM32F103C8T6芯片，这是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器。
此芯片具有72MHz的主频、64KB的Flash和20KB的SRAM。
该芯片与外围电路相连，通过引脚实现与其他器件的通信
和数据传输。
3.外设部分：
STM32最小系统板还包括一些外设，用于扩展芯片的功能。
其中最常
见的外设是LED指示灯，用于显示系统的状态。
此外还包括了一个复位按钮，用于复位系统，以及一个用户按钮，用于用户交互。
此外，还包括了
串口通信模块，用于与计算机或其他外部设备进行通信。
4.数据存储部分：
STM32最小系统板还包括一部分数据存储器件，用于存储数据。
其中
最常见的是闪存芯片，用于存储程序代码。
此外还包括了一个EEPROM芯片，用于存储数据。
这些存储器件通过SPI或其他接口与STM32芯片相连。
以上是STM32最小系统板的原理图解析，介绍了电源部分、芯片部分、外设部分和数据存储部分。
了解STM32最小系统板的原理图可以帮助开发
者更好地理解其工作原理和设计特点，从而更好地进行开发和调试。
