[实用新型]串口扩展电路

说明书

本实用新型公开了一种串口扩展电路，包括双路4通道模拟多路复用器，双路4通道模拟多路复用器的输入端分别连接MCU的IO口和串口，其输出连接4路串口。本实用新型用双路4通道模拟多路复用器来实现串口扩展，在IO口紧张时，还可以用I2C转IO口芯片实现IO口扩展，这样可以保持原有的MCU不变，减少电路上面的改动，也能让软件能更好的移植；运用MCU自带的串口，让通信更稳定；可显著减少IO口的占用数量，只需两个IO口就能实现4个串口的扩展，甚至不需要IO口也能实现4个串口的扩展。

技术领域

本实用新型属于电子电路技术领域，具体涉及一种串口扩展电路。

背景技术

在我们的系统中，经常会分为两大部分，一部分就是主控板，另一部分就是功能模块。主控板需要去控制各个功能模块，或者获取各个功能模块的工作状态和上报信息。那么在这个过程中，势必会进行通信。目前使用最多的就是串口通信。但是一般的单片机的串口数量是有限的，一般只有1到2个串口可以供用户使用。如果需要监测更多的功能模块，要么换有更多的串口的MCU，要么想办法扩展串口。显然更换MCU办法实现起来更复杂，成本更高，因为这还涉及软件架构的更改等等问题。

现有技术中有将串口转为网口进行通信的方法，但是该方法具有以下缺点：1、成本高，每个功能模块都需要一个串口转网口芯片，还需要一个交换芯片，2、EMI大，网口的辐射比串口大，容易造成EMI超标，3、电路实现起来复杂。另外，现有技术中还有用单片的IO口模拟串口通信的方法，该方法具有以下缺点：1、稳定性差，串口的稳定性跟程序员的技术关系很大，很容易造成通信出错，2、抗干扰能力差，自带的串口电路上面厂家会做优化，使通信更稳定，3、通信速度慢，因为要需要通过软件模拟，所以响应速度很慢，4、IO口占用数量多，每个串口都需要占用两个IO口资源，5、EDA布线难度增加。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种利用MCU的IO口进行扩展的串口扩展电路。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种串口扩展电路，包括双路4通道模拟多路复用器，双路4通道模拟多路复用器的输入端分别连接MCU的IO口和串口，其输出连接4路串口。

进一步的，还包括I2C转IO口芯片，所述I2C转IO口芯片的输入端连接MCU的I2C输出端，I2C转IO口芯片的输出端连接双路4通道模拟多路复用器的输入端，以代替MCU的IO口。

进一步的，所述双路4通道模拟多路复用器为SN74LV4052，SN74LV4052的管脚1-COM、2-COM分别与MCU的串口RXD和TXD相连接，SN74LV4052的输出管脚口1Y0、2Y0和串口1连接，1Y1、2Y1和串口2连接，1Y2、2Y2和串口3连接，1Y3、2Y4和串口4连接。

进一步的，所述I2C转IO口芯片为PCA9554D。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型用双路4通道模拟多路复用器来实现串口扩展，在IO口紧张时，还可以用I2C转IO口芯片实现IO口扩展，这样可以保持原有的MCU不变，减少电路上面的改动，也能让软件能更好的移植；运用MCU自带的串口，让通信更稳定；可显著减少IO口的占用数量，只需两个IO口就能实现4个串口的扩展，甚至不需要IO口也能实现4个串口的扩展。

附图说明

图1是本实用新型电路框图；

图2是本实用新型一实施例电路原理图；

图3是本实用新型另一实施例电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：