串口擴展方案+簡單自制電平轉換電路

本科項目上需要DSP通過RS232串口連接四個設備，可供使用的芯片串口只有一個。

方案一：利用手頭器件，簡單利用FPGA和max232電平轉換芯片采用片選方式設計

verilog代碼如下：

module demultiplexer1to4 (out0,out1,out2,out3,in,s2,s1,s0);

output out0,out1,out2,out3;

input in;
input s0,s1,s2 ;
reg   out0,out1,out2,out3;

always@(s0 or s1 or s2 or in)
case({s2,s1,s0} )

    3'b001: begin out0 <= in;   out1 <= 1'bz; out2 <= 1'bz; out3 <= 1'bz;    end
    3'b011: begin out0 <= 1'bz; out1 <= in;   out2 <= 1'bz; out3 <= 1'bz;    end
    3'b010: begin out0 <= 1'bz; out1 <= 1'bz; out2 <= in;   out3 <= 1'bz;    end
    3'b110: begin out0 <= 1'bz; out1 <= 1'bz; out2 <= 1'bz; out3 <= in;      end
    3'b111: begin out0 <= in;   out1 <= in;   out2 <= in;   out3 <= in;      end
    default: begin out0 <= 1'bz; out1 <= 1'bz; out2 <= 1'bz;out3 <= 1'bz;    end
endcase
endmodule

優勢：可實現一對一發送和一對多發送；

缺點：需要器件、接線較多，不可靠。

出現問題：使用一段時間后，數據出現亂碼，分析是采用劣質max232芯片所導致，改用網申的美信原裝芯片，沒有繼續出現問題。但劣質max232芯片單獨使用電平轉換沒有問題。

方案二、接着我開始尋找集成芯片用以替代方案一，然后找到了成都國騰微電子有限公司的GM8125一擴五串口芯片.原理圖如下：

此芯片缺陷是不能夠一對多發送數據，只能一對一，倒也能滿足我使用需求。

經過了一個寒假回來，事情變的奇怪了，采用此轉換芯片發送的第一組數據出現亂碼，后續數據正常。

解決辦法，上電后先發送一組無用數據，跳過亂碼。當時因為時間關系沒有繼續查明原因。

 

簡單自制轉換電路（此電路不適用與全雙工工作）：

RS232高電平：   -3~ -15V

RS232低電平： +3~ +15V

RS232傳輸數據時空閑位為高電平，即-3~ -15V

發送數據時，USART_TXD（TTL或CMOS電平）為高電平，Q1截止，RS232_RXD電平為（0.7V（二極管壓降）+RS232_TXD），因RS232_TXD空閑時為高電平，則RS232_RXD也為高電平。

                 USART_TXD（TTL或CMOS電平）為低電平，Q1導通，RS232_RXD電平近似為VCC，表現在RS232電平上為低電平。

接收數據時，RS232_TXD為高電平，Q2截止，USART_RXD近似為VCC，表現在TTL或CMOS電平上為高電平。

                 RS232_TXD為低電平，Q2導通，USART_RXD電平接近為0，為低電平。