通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），通常稱(chēng)作UART，是一種異步收發(fā)傳輸器，是電腦硬件的一部分。它將要傳輸?shù)馁Y料在串行通信與并行通信之間加以轉(zhuǎn)換。作為把并行輸入信號(hào)轉(zhuǎn)成串行輸出信號(hào)的芯片，UART通常被集成于其他通訊接口的連結(jié)上。具體實(shí)物表現(xiàn)為獨(dú)立的模塊化芯片，或作為集成于微處理器中的周邊設(shè)備。一般是RS-232C規(guī)格的，與類(lèi)似Maxim的MAX232之類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)幅度變換芯片進(jìn)行搭配，作為連接外部設(shè)備的接口。

　　目前，UART（UniversalAsynchronousReceiverTransmitter，通用異步收發(fā)器）接口的使用越來(lái)越廣泛，許多設(shè)備上都提供了UART接口。工業(yè)使用的微處理器一般都只包括2個(gè)UART口。在實(shí)際工業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)送和采集應(yīng)用系統(tǒng)中，為了節(jié)省資源，微處理器直接通過(guò)UART口與設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

　　這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致微處理器的UART口不夠，為了方便設(shè)備的接入，因此擴(kuò)展UART口是一種理想的解決方案。同時(shí)，考慮到微處理器的SPI/I2C總線上可以連接多個(gè)總線器件，為了充分利用資源，在實(shí)際應(yīng)用中可以通過(guò)SPI/I2C實(shí)施對(duì)UART接口的擴(kuò)展。

　　本文提出了一種SPI擴(kuò)展UART的方法，主要采用SC16IS752芯片進(jìn)行UART接口擴(kuò)展。SC16IS752提供了標(biāo)準(zhǔn)SPI總線接口，只需要微處理器能提供標(biāo)準(zhǔn)的SPI或模擬SPI總線接口。整個(gè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)，具有通用性。

　　最后介紹了擴(kuò)展接口在無(wú)線數(shù)據(jù)采集集中器中的應(yīng)用，可方便地使用擴(kuò)展出的UART口連接相應(yīng)的無(wú)線通信模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和通信。

　　串行外圍設(shè)備接口（SerialPeripheralInterface，SPI）是Motorola公司推出的一種同步串行接口，其硬件功能強(qiáng)大，因此與SPI有關(guān)的軟件比較簡(jiǎn)單［2］。一般情況下，實(shí)現(xiàn)SPI通信需要3～4根線：同步時(shí)鐘（SCK）線，用于實(shí)現(xiàn)主器件和從器件在MISO和MOSI線上串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?主輸出/從輸入（MOSI）線，用于主器件的輸出或從器件的輸入;主輸入/從輸出（MISO）線，用于主器件的輸入或從器件的輸出;片選控制（CS）線，用于從設(shè)備的選擇。SPI的工作模式有4種，本文采用了其中的一種主模式。

　　SC16IS752是NXP公司推出的一款通過(guò)SPI/I2C總線擴(kuò)展為UART接口的芯片［3］。擴(kuò)展出雙通道高性能的UART，并且能到達(dá)5Mbps的數(shù)據(jù)率;提供8個(gè)額外的可編程的I/O腳;還可以提供數(shù)據(jù)速率高達(dá)115.2kbps的IrDA。另外，SC16IS752還具有其他高級(jí)的特性，例如自動(dòng)硬件和軟件流控制、自動(dòng)的RS485支持和軟件復(fù)位作為UART擴(kuò)展接口芯片，SC16IS752的引腳定義并不復(fù)雜，如圖1所示。

　　XTAL1、XTAL2引腳用來(lái)連接晶振電路，CS/A0用作SPI片選或者I2C總線器件地址選擇A0;I2C/SPI為I2C總線或SPI總線接口選擇;IRQ中斷引腳。其他引腳就主要包括擴(kuò)展后的2個(gè)UART及I/O。帶有SPI接口的微處理器與SC16IS752的連接十分方便;如果不帶SPI接口，則可以通過(guò)I/O口來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬SPI口的功能。