串口扩展芯片VK3214使用总结

quasiceo 2015-10-30

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最近一个项目需要用到3个串口，但是用的MCU只有2个串口，选择多串口的单片机成本太高，最后打算用串口扩展芯片VK3214扩展2个串口。

VK3214可以用单片机的一个串口扩展出4个子串口，每个子串口都可以单独设置波特率。

脚位图如下：

MRX，MTX分别接单片机一个串口的TX,RX。RXn,TXn 为扩展的4个子串口。

每个子串口有16字节的发送FIFO，16字节的接收FIFO。当发送FIFO触发点中断使能时，发送FIFO中的数据小于设定的触发点时产生相应的中断。当接收FIFO触发点中断使能时，接收FIFO中的数据大于设定的触发点时产生相应的中断。

中断脚IRQ低电平有效，注意不是下降沿有效。IRQ接单片机的中断脚，中断脚接单片机的外部中断脚INT，INT要设置为低电平有效。因为是低电平有效，在进入中断程序后，要禁止外部中断，中断处理完后再开外部中断。

例如当接收FIFO中断使能，触发点设置为1，那么在接收FIFO中的数据大于1时，IRQ变低，产生中断，此时进入中断程序，在中断程序中要读完FIFO中的全部数据，接收FIFO的数据变为0时，IRQ才变为高。如果没读完FIFO退出中断，IRQ仍会为低，退出中断后，马上又进入中断程序，导致其它程序不能执行。

初始化VK3214时，要初始化完后再使能单片机的外部中断，否则会因为IRQ一直为低，导致程序一直运行外部中断程序，其它程序无法运行。

初始化程序如下：

void Vk3214_Init(void){

uchar i;

FREEDOG;

VK3214_RST=1;

delay(10);

VK3214_RST=0;

delay(10);

VK3214_RST=1;

delay(10);

write_reg(1,SCTLR,0x38); //串口1波特率设置为9600，使能串口1

write_reg(2,SCTLR,0x38);//串口2ㄌ芈噬柚梦?600，使能串口1

//write_reg(3,SCTLR,0x30);//禁止串口3

//write_reg(4,SCTLR,0x30);//禁止串口4

//write_reg(0,SCONR,0x00);

//write_reg(1,SCONR,0x00);

//write_reg(2,SCONR,0x00);

//write_reg(3,SCONR,0x00);

//write_reg(0,SFWCR,0x00);

//write_reg(1,SFWCR,0x00);

//write_reg(2,SFWCR,0x00);

//write_reg(3,SFWCR,0x00);

write_reg(1,SFOCR,0xcf);//接收FIFO触点控制1BYTE

//i = read_reg(1, SFOCR);

//SENDCOM1(&i,1);

write_reg(2,SFOCR,0xcf);

//write_reg(2,SFOCR,0xcc);

write_reg(1,SIER,0x01);//使能接收FIFO触点中断，禁止发送FIFO触点中断

write_reg(2,SIER,0x01);

//write_reg(2,SIER,0x00);

//write_reg(3,SIER,0x00);

//write_reg(0,SIFR,0x00);

//write_reg(1,SIFR,0x00);

//write_reg(2,SIFR,0x00);

//write_reg(3,SIFR,0x00);

write_reg(1,GIR,0X30);//使能串口1, 2中断

while(read_reg(1,SFSR))//读完串口1,2接收FIFO中的数据

read_reg(1,SFDR);

while(read_reg(2,SFSR))

read_reg(2,SFDR);

write_reg(1,GUCR,0X10);//主串口波特率设为38400

AUXR=0x14;///S2使用独立波特率发生器，S2波特率不加倍BRTX12设为1

BRT=0xf7;//0xee;//0xf7;//设置波特率38400

delay(10);

}

为保证及时接收到扩展串口的数据，接收FIFO触发点中断设置为1，即接收到1个字节就产生中断，发送因为是单片机控制，不用设置触发点中断。

//********************************************************************

void uart_sendByte(unsigned char dat)

{

S2BUF=dat;

while(!(S2CON & 0x02)); //waite for data to transmit completely

S2CON &= 0xFD;

}

//通过串口发送1个字节的数据，dat为发送的数据

//**************************************************************************

//***************************************************************************

unsigned char uart_recByte(void)

{

unsigned char rec=0;

while(!(S2CON & 0x01)); //waite to recieve data in SBUF0

rec=S2BUF;

S2CON &= 0xFE;

return rec;

}

//接收一个字节的数据，函数返回读取到的数据

//***************************************************************************

unsigned char read_reg(unsigned char port,unsigned char reg)

{

uchar i;

EX1 = 0; //此处关外部1中断，避免在读写寄存器时，串口芯片接收到数据引起外部中断，在外部中断调用相同的寄存器会导致死机

uart_sendByte(((port-1)<<4)+reg);

i = uart_recByte();

EX1 = 1;

return i;

}

//读取寄存器的值，port为子串口的路数，reg为寄存器的地址，返回值是寄存器的值

//***************************************************************************

//****************************************************************************

void write_reg(unsigned char port,unsigned char reg,unsigned char dat)

{

EX1 = 0;

uart_sendByte(0x80+((port-1)<<4)+reg);

uart_sendByte(dat);

EX1 = 1;

}

从上面的函数可以看出，单片机的串口控制VK3214的串口，读写都是先发送VK3214的寄存器地址，然后再读写数据，所以如果单片机的串口和扩展的子串口的波特率设置成一样，会导致子串口接收FIFO溢出，再考虑到用单片机的一个串口控制2-4个子串口，所以单片机的串口波特率一定要是子串口波特率的倍数，我现在扩展2个串口，子串口的波特率为9600，所以我把单片机串口的波特率设置为38400，是子串口的4倍。倍数要考虑好，太慢会导致接收FIFO溢出，太快会导致发送FIFO的数据还没发出去，有送进来新的数据，发送FIFO溢出。

VK3214复位后根据外接的晶振，主，子串口都有默认的波特率，单片机上电后先把波特率设为和VK3214主串口波特率一样，初始化VK3214完成后，在改变VK3214的主串口波特率和单片机串口的波特率。见初始化程序的最后部分。

接下来关键的部分是外部中断程序的处理。程序如下：

void Int1Init(void) interrupt 2

{

uchar x,i,j,z;

EX1 = 0;

uart_sendByte(GIR);

i=uart_recByte();

FREEDOG;

if(i&0x01)

{

uart_sendByte((0<<4)+SSR);