VK3214的功能特点

　　VK3214是四川维肯公司研制的4通道UART异步收发器，可以实现4个串口的扩展，其功能特点如下：(1)主串口为标准的三线UART串口(RX,TX,GND)，无需其它地址信号、控制信号线, 可编程波特率设置，最高速度可以达到1M bit/s，可选择的奇校验，偶校验和无校验模式;(2)每个子串口为全双工，每个子串口可以通过软件开启/关闭，波特率可以独立设置，子串口最高可以达到920K bps，每个子串口字符格式包括数据长度、停止位数、奇偶校验模式可以独立设置, 每个子通道具备收/发独立的16 BYTE FIFO，FIFO的中断为4级可编程条件触发点。

　　电路原理图

　　图1所示为VK3214的电路图，采用3.3V电源供电， 14.7456MHZ的晶体振荡器。VK3214的四个子串口分别与航向传感器、高度传感器、姿态传感器和GPS相连，IR口接低电平，因此其其功能定为普通UART通信模式;TR口为低电平，因此选择的是没有转义字符的串口扩展工作模式;复位引脚通过一个电阻接在3.3V电源上，平时保持高电平，当F28027产生的低电平信号到达时芯片实现复位，为保证复位的可靠性，复位信号时间要保持20ms以上;中断引脚也通过一个电阻接在3.3V电源上平时保持高电平，当有全局中断时引脚变为低电平，通知F28027有中断产生。DSP采用TI公司的TMS320F28027数字信号处理器，芯片采用3.3V电源供电。26脚发送复位信号给VK3214，27脚配置为外部中断输入，接收VK3214发来的中断信号，47脚SCITX口与VK3214的主接口RX脚连接，48脚SCIRX口与VK3214的主接口TX脚连接   软件流程

　　初始化

　　DSP首先通过发送一个低电平信号实现VK3214的复位，然后根据复位后VK3214主接口全局主串口控制寄存器的默认值对VK3214的主串口进行配置，由于晶振的频率为14.7456MHZ，因此VK3214的主接口的默认波特率为38400。然后通过主串口对子串口进行配置，一般需要配置的寄存器有子串口控制寄存器、子串口配置寄存器、子串口FIFO控制寄存器、子串口子串口中断使能寄存器。本文对这几个子串口寄存器的配置如下：控制寄存器的配置为采用标准串口模式，RS232收发模式，9600的波特率;配置寄存器的配置为不使用子串口强制校验，1 位停止位，无校验位(8 位数据)。FIFO控制寄存器的配置为：使能接收FIFO，接收到的数据写入接收FIFO， 当接收FIFO的数据增加到1字节时，提示主机接口从接收FIFO中读取数据，使能发送FIFO，待发送的数据写入发送FIFO，通过FIFO发送。子串口中断使能寄存器的配置为使能接收FIFO触点中断，禁止发送FIFO触点中断，禁止FIFO 数据错误产生中断。

　　上行通信

　　上行通信指传感器数据通过VK3214发送给DSP，软件流程如图2所示，几个传感器采用抢占方式，任何一个传感器产生数据后立即通过子串口发送给VK3214，VK3214子串口将接收数据放入FIFO数据寄存器中，同时产生中断，通知DSP读取数据。DSP接到中断信号后对VK3214的中断状态寄存器进行读取，以确定是哪个子串口有数据，然后通过读取这一子串口的FIFO状态寄存器，以确定子串口FIFO数据寄存器中的字节个数，最后从这一子串口的FIFO数据寄存器中读取相应数量的字节数据，从而完成上行通信的整个过程。下行通信

　　下行通信指DSP数据通过VK3214发送给各个传感器，软件流程如图3所示。当DSP产生数据时，通过主串口发送给VK3214,并指明子串口的编号，VK3214接收到数据后存放在相应子串口的发送FIFO中，通过发送FIFO发给传感器，从而完成下行通信的整个过程。

　　结束语

　　为完善飞行控制器与多个数字传感器的通信功能，本文通过VK3214这款芯片实现了串口扩展，文中给出了硬件连接图，并对芯片初始化、上行通信和下行通信的流程进行了描述。由于该芯片不需要地址信号和控制信号线，因此它的电路结构比较简单，适合于工程应用。