PC機(jī)擴(kuò)展RS-232接口

　PC機(jī)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(shù)量為目的的ISA總線卡產(chǎn)品大量問世。一般串口應(yīng)用只是使用了RXD和TXD兩條傳輸線和地線所構(gòu)成的串口的最基本的應(yīng)用條件，而本文介紹一個(gè)利用PC機(jī)的RS-232串口加上若干電路來實(shí)現(xiàn)多串口需求的接口電路。

1．PC機(jī)串口的RTS和DTR及擴(kuò)展電路

　RTS和DTR是PC機(jī)中8250芯片的MODEM控制寄存器的兩個(gè)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(jìn)行控制。從而利用該操作和擴(kuò)展電路實(shí)現(xiàn)對TXD和RXD進(jìn)行多線擴(kuò)展，圖1是其擴(kuò)展電路。

　在圖1所示的PC機(jī)串口擴(kuò)展電路中，74LS161是二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，1腳是清0端，2腳是計(jì)數(shù)端，計(jì)數(shù)脈沖為負(fù)脈沖信號，4051是八選一雙向數(shù)字/模擬電子開關(guān)電路，其中一片用于正向輸出，一片用于反向輸出。該擴(kuò)展電路工作原理是通過控制PC機(jī)串口的DTR輸出的高低電平來形成74LS161的P2腳計(jì)數(shù)端的負(fù)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(gè)狀態(tài)中變化，本電路僅使用了QA、QB、QC三個(gè)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(dǎo)通而得到輸出信號，4051（2）的輸出端RXD與RX1～RX8依次導(dǎo)通形成輸入信號。由于RXD和TXD的導(dǎo)通是一一對應(yīng)的，因此串口通信就可以依次通過與多達(dá)8個(gè)帶有三線基本串口的外部設(shè)備進(jìn)行通信傳輸以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。PC機(jī)端的電平轉(zhuǎn)換電路是將RS232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平，外設(shè)端的電平轉(zhuǎn)換電路是將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平。由于這種轉(zhuǎn)換有許多電路可以實(shí)現(xiàn)，因而，這里不再介紹。

對PC機(jī)串口COM1的編程如下：

……

… ；對COM1口的波特率等設(shè)置；

MOV DX，3FCH

MOV AL，XXXXXX01B

OUT DX，AL；D1生成RTS負(fù)脈沖，對74LS161輸出端清0

MOV AL，XXXXXX11B；

OUT DX，AL ；4051的RX1和TX1導(dǎo)通

CALL COM ；調(diào)用通信子程序，與第一個(gè)外部設(shè)備通信；

MOV CX，7 ；設(shè)置循環(huán)計(jì)數(shù)器；

NEXT：MOV DX ，3FCH

MOV AL，XXXXXX10B

OUT DX ，AL ；D0位生成DTR的負(fù)脈沖，形成161的P2腳計(jì)數(shù)脈沖

MOV AL，XXXXXX11B

OUT DX，AL ；RX2和TX2導(dǎo)通

CALL COM ；調(diào)用通信子程序，與第二個(gè)外部設(shè)備通信

LOOP NEXT ；循環(huán)與另外6個(gè)外部設(shè)備通信

…

… ；通信子程序略

　由于該擴(kuò)展的多路接口在通信時(shí)共用一個(gè)子程序，因此在與某一路導(dǎo)通時(shí)，系統(tǒng)只能與這一路的外部設(shè)備進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。

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

　如需使用PC機(jī)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(shù)字/模擬電子開關(guān)電路，可將74LS161的QA、QB、QC、QD四個(gè)輸出端接至電子開關(guān)的四個(gè)控制端A、B、C、D，這樣就可以達(dá)到一個(gè)PC機(jī)的RS232口與16個(gè)帶有串口的外設(shè)的數(shù)據(jù)通信。