【经验】如何使用EFM8系列MCU的PCA功能实现4-5个串口扩展
EFM8xxx系列器件是SILICON LABS推出的一个8位高速单片机系列。这款单片机是完全集成的混合信号片上系统型MCU芯片，具有与8051兼容的微控制器内核，与MCS-51指令集完全兼容。除了具有标准8051的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件。
在一些实际应用中，单片机应用中经常会遇到同时要与几个系统进行通讯的情况。对于大家常用的单片机如89C51，由于只有一个UART，如模拟另一个串行口，就要占用51单片机有限的资源。由于51单片机的速度慢，模拟串行口要占很多机时，使得程序运行效率大大降低。
在产品设计时每当人们遇到需同时与几个系统通讯的应用时，都会想到用具有双串行口的W77E58或DS80C320单片机来扩展串口。但在解决多于两个串口的应用时仍然感到不很方便。
用高速的SoC型EFM8系列单片机可实现4-5个全双工的串行口。足以满足多串口通讯的需要，而且做起来会得心应手。由于EFM8单片机有速度快这一典型的优点，使得很多原来印象中的51单片机不能做到的事，有了从量变到质变的变化！
举例：智慧城市智能交通出租车安防导航系统，在该系统中使用GPS（全球卫星定位系统）确定车辆的方位，车载电脑中安装GIS（地理信息系统）做导航向导，通过GSM网络实时将车辆位置信息、工作状态信息、人员信息传送至调度中心，同时调度中心可通过GSM网络发送调度命令。这就需要有多串口的单片机来协调GPS、车载电脑、GSM的通信工作。
图1：系统框图
带有PCA功能的EFM8系列高速单片机是最胜任不过的选择。
如EFM8BB21F16G，选用EFM8BB21时由于已有2个硬件UART，只需用PCA中的两个模块（共计5个PCA模块）做一收一发波特率发生器，实现一个串行口，共计三个串行口来完成上述功能。
如果选用PCA中的四个PCA模块做两收两发波特率发生器，实现两个串行口，而达到同时兼顾四个系统的串口通讯。通过PCA扩展的全双工串行口可做最高可达波特率80K，由于EFM8BB21单片机速度快，软件部分占机时很少，在以上应用中，实现了软硬件结合的模拟串行口，而传统的51单片机是做不到的。
相关技术文档：
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SILICON LABS 8-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 8位MCU选型，MCU Core 8051，频率20MHz~100MHz，Flash存储2kB~120kB，RAM存储0.25kB~8kB。
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产品型号
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品类
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系列
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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PCA Channels
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DAC
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Comparators
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UART
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SPI
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I2C
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HS I2C Slave
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EMIF
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CAN
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LIN
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VREF
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Debug Interface
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C8051F392-A-GM
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8位MCU
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C8051F39x Small Form Factor
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50
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16
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1
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1.8
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3.6
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QFN20
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4x4
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±2
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17
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10-bit, 16-ch., 500 ksps
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Temp Sensor
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6
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3
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10-bit, 2-ch.
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1
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1
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1
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2
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0
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0
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0
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0
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VREF
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C2
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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型号- EFM8SB10F4G,EFM8SB10F8G-A-CSP16,EFM8SB10F4G-A-QFN20,EFM8SB10F8G–A–QSOP24R,EFM8SB10F8G-A-QFN20R,EFM8SB10F8G,EFM8SB10F8G-CSP16,EFM8SB10F8G-A-QFN24R,EFM8SB1,EFM8SB10F2,EFM8SB10F2G-A-QFN20R,EFM8SB10F8G-A-QSOP24R,EFM8SB10F2G-A-QFN20,EFM8SB10F8G-A-QSOP24,EFM8SB10F8,EFM8SB10F8G-A-QFN24,EFM8SB10F8A-A-QFN20,EFM8SB10F8G-A-CSP16R,EFM8SB10F4G-A-QFN20R,EFM8SB10F4,EFM8SB10F8G-A-QFN20,EFM8SB10F8A-A-QFN24,EFM8SB10F2G
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型号- EFM8BB21F16,EFM8BB2X-QSOP24,EFM8BB21F16G-C-QSOP24R,EFM8BB21F16I-C-QFN20R,EFM8BB21F16I-C-QFN20,EFM8BB21F16I-C-QSOP24,EFM8,EFM8BB21F16G-B-QFN20,EFM8BB21F16G-B-QSOP24,EFM8BB21F16G-C-QSOP24,EFM8BB22F16I-C-QFN28,EFM8BB2X-QFN20,EFM8BB22F16G-B-QFN28,EFM8BB22F16,EFM8BB2,EFM8BB21F16A-C-QFN20,EFM8B2,EFM8BB21F16G-C-QFN20R,EFM8BB22F16G-B-QFN28R,EFM8BB22F16A-C-QFN28,EFM8BB22F16G-C-QFN28,EFM8BB22F16G-C-QFN28R,EFM8BB22F16G-A-QFN28R,EFM8BB2X-QFN28,EFM8BB22F16A-A-QFN28R,EFM8BB21F16G-C-QFN20,EFM8BB22F16I-C-QFN28R,EFM8BB22F16I-A-QFN28R
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