1个SPI转换成4路UART方案
电路一点通
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2024-09-06
在开发项目的时候，如果单片机的UART串口通信数量不够，怎么办？介绍了其中的一个解决方案，是采用WK2124芯片，它就能实现扩展单片机的UART串口通信接口数量。只需要用单片机原来的1个SPI通信，就可以转换成4路UART通信。
解决完了UART串口通信数量的问题，那如果单片机的IO引脚数量不够，又怎么办呢？可能有工程师会说，选择一个引脚数量多的单片机型号不就解决了吗，多简单的问题啊。是的，选择一个引脚数量多的单片机型号，的确是可以解决，而且还比较简单。只不过这只是其中的一个常用方法而已。有没有不通过换单片机的型号来解决呢？做过软件代码开发的工程师都有体会，重新换一个单片机，对于程序的设计，是一个怎样的工作量。如果是同一个品牌同一个系列的单片机，换一个型号这还好。如果是换品牌了，又换功能了，基本上就相当于程序需要重新开发了。基于此，可以参考第二种方案
HTR3355芯片
HTR3355芯片，是一个可以扩展单片机IO引脚数量的芯片，它与单片机的接口是IIC通信，也就是说单片机通过一个IIC通信，就可以增加IO引脚的数量。
HTR3355芯片---嘉兴禾润芯片的左边，有两个标准的IIC通信引脚，一个是SDA，一个是SCL，单片机就是通过这两个引脚进行IO引脚数量的扩展。扩展的IO引脚是在芯片的“右边”，分别是P0.0~P0.7和P1.0~P1.7。不难发现，HTR3355芯片总共可以扩展16个IO引脚数量。每个扩展的IO引脚，它的工作电压在2.2V~5.5V之间。
应用电路
既然HTR3355芯片能实现扩展单片机的IO引脚数量，那具体在项目开发中，该如何使用呢？相信这个问题，有不少工程师会比较关心的吧。
HTR3355芯片应用电路
在硬件方面，只需要将芯片的SDA引脚、SCL引脚和INT引脚连接到单片机就可以了。其中INT引脚是芯片的中断输出引脚，也要连接到单片机的外部中断引脚。在软件方面，工程师可以等效认为，HTR3355芯片的IO引脚就是单片机自身的IO引脚，单片机的IO引脚能干啥，它也能干啥。比如读取每个IO引脚的电平状态，控制输出每个IO引脚的高低电平，这些功能在HTR3355芯片上也能完成。假如芯片的P0.5引脚设置为输入引脚，平时的状态为高电平，如果引脚的电平被拉低到0V了，芯片的INT引脚就会向单片机输出一个中断信号。单片机检测到有中断信号，就会让IIC通信去读取HTR3355芯片内部的寄存器，去判断到底是哪个IO引脚触发了中断信号。其他的IO引脚功能，也是类似的，这样就实现了软件方面的开发设计问题了。
备注说明
需要强调的是，HTR3355芯片扩展的IO引脚，每个IO引脚都能自由地进行配置，可以配置输入和输出，互不影响。芯片的每个IO引脚，它驱动电流的能力是要强于单片机IO引脚的，简单的一个例子是它能直接驱动LED灯，不需要借助三极管和MOS管。芯片的AD0、AD1和AD2引脚，它们是IIC通信的地址选择引脚，如果没有涉及到级联的应用，直接连到GND就可以了。
总结下来，单片机的IO引脚数量不够，如果不想换单片机的型号，可以使用扩展IO引脚数量的方法，通过HTR3355芯片，只需要用IIC通信的2个引脚，就能将单片机的IO引脚数量扩大到16个。免责声明：本文来源@芯片哥，版权归原作者所有，如涉及作品版权问题，请及时与我们联系，谢谢！
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