PC機擴展RS-232接口

　PC機的RS-232C串行口是使用最多的接口之一。因此，4串口、8串口等以增加串口數量為目的的ISA總線卡產品大量問世。一般串口應用只是使用了RXD和TXD兩條傳輸線和地線所構成的串口的最基本的應用條件，而本文介紹一個利用PC機的RS-232串口加上若干電路來實現多串口需求的接口電路。

1．PC機串口的RTS和DTR及擴展電路

　RTS和DTR是PC機中8250芯片的MODEM控制寄存器的兩個輸出引角D1和D0位，口地址為COM1的是3FCH，口地址為COM2的是2FCH。我們可以利用對MODEM控制寄存器3FCH或2FCH的寫操作對其進行控制。從而利用該操作和擴展電路實現對TXD和RXD進行多線擴展，圖1是其擴展電路。

　在圖1所示的PC機串口擴展電路中，74LS161是二進制計數器，1腳是清0端，2腳是計數端，計數脈沖為負脈沖信號，4051是八選一雙向數字/模擬電子開關電路，其中一片用于正向輸出，一片用于反向輸出。該擴展電路工作原理是通過控制PC機串口的DTR輸出的高低電平來形成74LS161的P2腳計數端的負脈沖信號，使161的輸出端P14（QA）、P13（QB）、P12（QC）、P11（QD）腳依次在0000到1111十六個狀態中變化，本電路僅使用了QA、QB、QC三個輸出來形成對4051的ABC控制，最終使得4051（1）的輸入端TXD依次通過與TX1～TX8導通而得到輸出信號，4051（2）的輸出端RXD與RX1～RX8依次導通形成輸入信號。由于RXD和TXD的導通是一一對應的，因此串口通信就可以依次通過與多達8個帶有三線基本串口的外部設備進行通信傳輸以實現數據傳送。PC機端的電平轉換電路是將RS232電平轉換為TTL電平，外設端的電平轉換電路是將TTL電平轉換為RS232電平。由于這種轉換有許多電路可以實現，因而，這里不再介紹。

對PC機串口COM1的編程如下：

……

… ；對COM1口的波特率等設置；

MOV DX，3FCH

MOV AL，XXXXXX01B

OUT DX，AL；D1生成RTS負脈沖，對74LS161輸出端清0

MOV AL，XXXXXX11B；

OUT DX，AL ；4051的RX1和TX1導通

CALL COM ；調用通信子程序，與第一個外部設備通信；

MOV CX，7 ；設置循環計數器；

NEXT：MOV DX ，3FCH

MOV AL，XXXXXX10B

OUT DX ，AL ；D0位生成DTR的負脈沖，形成161的P2腳計數脈沖

MOV AL，XXXXXX11B

OUT DX，AL ；RX2和TX2導通

CALL COM ；調用通信子程序，與第二個外部設備通信

LOOP NEXT ；循環與另外6個外部設備通信

…

… ；通信子程序略

　由于該擴展的多路接口在通信時共用一個子程序，因此在與某一路導通時，系統只能與這一路的外部設備進行通信聯絡。

　如果工作現場需要立即和某一路通信，則需要對3FCH的D1位執行兩個寫操作并在RTS腳形成負脈沖，以對7416I清0后，再連接執行若干次對DTR的兩次寫操作。例如想對第4路外設通信，則需要執行完成對74LS161清0后，再連續三次對3FCH的D0位進行兩個寫操作以形成DTR腳的負脈沖，然后即可調用通信子程序。

　如需使用PC機的COM2串口，只需將程序中的3F8H～3FDH全部換成2F8H～2FDH即可。

　如果使用十六選一雙向數字/模擬電子開關電路，可將74LS161的QA、QB、QC、QD四個輸出端接至電子開關的四個控制端A、B、C、D，這樣就可以達到一個PC機的RS232口與16個帶有串口的外設的數據通信。