沁恒八串口扩展芯片CH438详解

tpgf 发表于 2021-10-1 19:21

很多单片机，比如51单片机，只有一个或两个串口。所以，有时会遇到串口不够用的情况，这时候可以换一款串口更多的单片机。而有时你又不想换一款单片机，那可以使用本文要介绍的八扩展串口芯片CH438。芯片是沁恒的，沁恒的芯片用了挺多，很有特色，质量也是很棒的。二话不说，先上简介。

CH438芯片的特色，在于单芯片有8个扩展串口，每个串口有128字节的FIFO，这可以节省你的单片机的RAM，同时，不容易因为没读取接收缓冲里的数据而使缓冲区溢出。CH438的访问接口是并行口，用的引脚比较多，数据脚和地址脚可共用。外围简单，只需要一个晶振。上电路图

tpgf 发表于 2021-10-1 19:22

现在来上代码

int main(void)
{
uint8_t UARTx;

InitSysClk();                //Initial system clock
InitSysTick();             //Initial sysTick timer, interrupt once per millisecond
PortConfig();                //IO Port configure, please modify this function to configure the IO port

CH438_PinInit();
for (UARTx=0; UARTx<16; UARTx++)
{
CH438_UARTxInit(UARTx);
}

while (1)
{
CH438SerialsProcess();
}
}

/*********************************************************************************************************
CH438 串口处理
*********************************************************************************************************/
void CH438SerialsProcess(void)
{
uint8_t UARTx;
uint8_t res;

for (UARTx=0; UARTx<16; UARTx++)
{
res = CH438_UARTxRcv(UARTx, CH438UARTRcvBuf, &CH438UARTRcvLen);
if (res == 0)    //Hardware error
{
break;
}
if (CH438UARTRcvLen)
{
CH438_UARTxSend(UARTx, CH438UARTRcvBuf, CH438UARTRcvLen);
}
}

}

tpgf 发表于 2021-10-1 19:22

初始化时先调用CH438_PinInit()配置一下并口的IO口，然后调用一下CH438_UARTxInit(UARTx)配置各个串口，接下来就可以用CH438_UARTxRcv读取接收缓存里的数据，以及用CH438_UARTxSendByte和CH438_UARTxSend发送数据了。

CH438的驱动如下

/*********************************************************************************************************
** 功能： CH438引脚初始化
** 输入：无
** 返回：无
** 说明： CH438引脚初始化
*********************************************************************************************************/
void CH438_PinInit()
{
CH438_CSHigh();
CH438_ALELow();
CH438_WRHigh();
CH438_RDHigh();
}

/*********************************************************************************************************
** 功能： CH438写寄存器
** 输入： Addr:寄存器地址
** 输入： RegValue:寄存器值
** 返回：无
** 说明： CH438写寄存器
*********************************************************************************************************/
void CH438_WriteReg(uint8_t Addr, uint8_t RegValue)
{
CH438_SetDPort(Addr);
CH438_CSLow();
CH438_ALEHigh();
CH438_ALELow();
CH438_SetDPort(RegValue);
CH438_WRLow();
CH438_WRHigh();
CH438_CSHigh();
}

/*********************************************************************************************************
** 功能： CH438读寄存器
** 输入： Addr:寄存器地址
** 返回：寄存器值
** 说明： CH438读寄存器
*********************************************************************************************************/
uint8_t CH438_ReadReg(uint8_t Addr)
{
uint8_t Data;

CH438_SetDPort(Addr);
CH438_CSLow();
CH438_ALEHigh();
CH438_ALELow();
CH438_SetDPortIn();
CH438_RDLow();
Data = CH438_ReadDPort();
CH438_RDHigh();
CH438_CSHigh();
return (Data);
}

/*********************************************************************************************************
** 功能：检测访问CH438芯片是否正常
** 输入：无
** 返回： 0 异常； 1 正常
** 说明：通过往一个寄存器写入值，然后读出判断是否一致，来检测访问是否正常
*********************************************************************************************************/
uint8_t CH438_CheckRW()
{
static uint8_t CheckData=0;
uint8_t Temp;

CH438_WriteReg(REG_SCR_ADDR, CheckData);
Temp = CH438_ReadReg(REG_SCR_ADDR);
if (CheckData != Temp)
{
CheckData ++;
CH438RWErrorFlag = 1;
return 0;
}
CheckData ++;
CH438RWErrorFlag = 0;
return 1;
}

/*********************************************************************************************************
** 功能：初始化CH438串口UARTx
** 输入： UARTx: UARTx, 0~7
** 返回： 0 成功；1 失败，访问出错
** 说明：初始化CH438串口UARTx
*********************************************************************************************************/
uint8_t CH438_UARTxInit(uint8_t UARTx)
{
uint16_t DL = CH438_CLK/12/16/UARTsBaud;
uint8_t UARTxBase = UARTsBase;
uint8_t LCR;

if (!CH438_CheckRW())
{
return (0);
}
//先复位UARTx
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_IER_ADDR, 1<<7);
//设置UARTx的波特率
LCR = CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_LCR_ADDR);
LCR |= (1<<7);
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_LCR_ADDR, LCR); //DLAB置1
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_DLL_ADDR, DL);
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_DLM_ADDR, DL >> 8);
LCR &= ~(1<<7);
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_LCR_ADDR, LCR); //DLA清0
//设置数据格式: 无校验; 1个停止位; 8个数据位
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_LCR_ADDR,
(0 << 4)       //校验模式0:奇校验； 1:偶检验； 2:1检验； 3:0检验
| (0 << 3)    //校验使能0:禁能； 1:使能
| (0 << 2)    //停止位0:1个停止位； 1:2个停止位
| (3 << 0)); //字长.0:5 bits； 1:six bits； 2:7 bits； 3:8 bits
//使能FIFO模式，清空FIFO
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_FCR_ADDR, 0x07);
return (1);
}

/*********************************************************************************************************
** 功能： CH438 UARTx发送一个字节
** 输入： UARTx: UARTx, 0~7
** 输入： Data: 要发送的字节
** 返回： 0 成功；1 失败，访问出错
** 说明：同步模式，发送完毕，函数才返回
*********************************************************************************************************/
uint8_t CH438_UARTxSendByte(uint8_t UARTx, uint8_t Data)
{
uint8_t UARTxBase = UARTsBase;

if (!CH438_CheckRW())
{
return (0);
}
while((CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_LSR_ADDR) & (1<<5)) == 0); //等待发送保持寄存器THR空
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_THR_ADDR, Data);
while((CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_LSR_ADDR) & (1<<6)) == 0); //等待发送完毕
return (1);
}

/*********************************************************************************************************
** 功能： CH438 UARTx发送
** 输入： UARTx: UARTx, 0~7
** 输入： pData: 发送数据指针
** 输入： Num: 发送字节数
** 返回： 0 成功；1 失败，访问出错
** 说明：同步模式，发送完毕，函数才返回
*********************************************************************************************************/
uint8_t CH438_UARTxSend(uint8_t UARTx, uint8_t *pData, uint16_t Num)
{
uint8_t UARTxBase = UARTsBase;

if (!CH438_CheckRW())
{
return (0);
}
while (Num--)
{
while((CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_LSR_ADDR) & (1<<5)) == 0); //等待发送保持寄存器THR空
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_THR_ADDR, *(pData++));
}
while((CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_LSR_ADDR) & (1<<6)) == 0); //等待发送完毕
return (1);
}

/*********************************************************************************************************
** 功能： CH438 UARTx发送字符串
** 输入： UARTx: UARTx, 0~7
** 输入： str: 要发送的字符串
** 返回： 0 成功；1 失败，访问出错
** 说明：同步模式，发送完毕，函数才返回
*********************************************************************************************************/
uint8_t CH438_UARTxSendString(uint8_t UARTx, char *str)
{
uint8_t UARTxBase = UARTsBase;

if (!CH438_CheckRW())
{
return (0);
}
while (*str != '\0')
{
while((CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_LSR_ADDR) & (1<<5)) == 0); //等待发送保持寄存器THR空
CH438_WriteReg(UARTxBase+REG_THR_ADDR, *(str++));
}
while((CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_LSR_ADDR) & (1<<6)) == 0); //等待发送完毕
return (1);
}

/*********************************************************************************************************
** 功能： CH438 UARTx读取数据
** 输入： UARTx: UARTx, 0~7
** 输出： pData: 存放读取数据的指针
** 输出： pRcvNum: 读取到的字节数
** 返回： 0 成功；1 失败，访问出错
** 说明：同步模式，发送完毕，函数才返回
*********************************************************************************************************/
uint8_t CH438_UARTxRcv(uint8_t UARTx, uint8_t *pData, uint8_t *pRcvNum)
{
uint8_t RcvNum = 0;
uint8_t LSR;
uint8_t UARTxBase = UARTsBase;

if (!CH438_CheckRW())
{
return (0);
}
while (1)
{
LSR = CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_LSR_ADDR);
if (LSR & (BIT_LSR_BREAKINT | BIT_LSR_FRAMEERR | BIT_LSR_PARERR | BIT_LSR_OVERR)) //接收错误
{
CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_RBR_ADDR);
}
else if (LSR & BIT_LSR_DATARDY)    //接收缓冲有数据
{
*pData++ = CH438_ReadReg(UARTxBase+REG_RBR_ADDR);
RcvNum ++;
}
else
{
break;
}
if (RcvNum == 128)
{
break;
}
}
*pRcvNum = RcvNum;
return (1);
}

onlycook 发表于 2021-10-5 10:36

沁恒的芯片很有特色，质量也是很棒的

caigang13 发表于 2021-10-5 18:32

一扩8，确实不错啊。

海滨消消 发表于 2021-10-9 11:13

沁恒芯片也是很棒的，支持国产芯片

两只袜子 发表于 2021-10-11 10:22

很棒，很不错，真想st转沁恒

yangxiaor520 发表于 2021-10-14 07:43

一扩8，牛X了。

skyred 发表于 2021-10-15 14:21

这是串口扩展？太好了~
我们就是对串口需求多~~~

6552918 发表于 2021-10-15 14:50

好老的片子了，现在什么价了？好多年前用过。

sadicy 发表于 2021-10-16 14:41

这是老片子么？第一次知道串口扩展的片子~

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