"本文主要探讨了在单片机与DSP系统中如何设计基于单片机的软件UART（通用异步收发传输器），并分析了三种常见的串口扩展方法，包括使用串口扩展芯片、分时切换和软件模拟。文章着重介绍了软件模拟串口的设计思想，以及通过改进方法提高效率和可扩展性的方案。"
在嵌入式系统中，单片机和DSP常常需要与外部设备进行串行通信，而UART是一种广泛使用的串行通信接口。在资源描述中提到了三种扩展串口的方法：
1. **串口扩展芯片**：如ST16C550、ST16C554、SP2538、MAX3110等，这些专用芯片能提供额外的串口接口，虽然成本较高，但能够保证系统的可靠性和适应大数据量、多串口需求的场景。
2. **分时切换**：这种方法通过一个串口轮流与多个设备通信，适合数据量小的情况，但实时性较差，且通信只能由单片机主动发起。
3. **软件模拟串口**：利用单片机的I/O端口、外部中断INT和定时器来模拟UART功能，成本低且实时性好，但会占用CPU时间，且一般只能扩展有限数量的串口。
针对软件模拟串口的不足，文中提出了一种改进的方案，该方案仅使用2个普通I/O端口和1个定时器，无需INT外部中断，从而可以扩展更多的串口，并且带有FIFO（先进先出）功能。这样的设计提高了数据收发的效率，能在中断服务中完成，降低了对CPU时间的占用，使得该方法在大多数单片机平台上都能应用。
对于不同性能的单片机，该方法可以适应不同的串口速度。例如，对于低速单片机如89S51，可以支持9600、4800等较低波特率的串口；而对于高速单片机如AVR、PIC、C8051、STC12系列，可以支持19200、28800、38400、57600等高速串口。文章中提到的STC12C1052芯片就是一个低成本且高速的单片机选项，适用于这种串口扩展方案。
总结来说，本文的核心在于提出了一种优化的软件UART设计，它解决了传统软件模拟串口存在的问题，提高了系统扩展性和效率，尤其适用于资源有限但需要多串口通信的嵌入式系统。通过合理利用单片机的硬件资源，实现了低成本和高性能的串口扩展，为单片机与DSP系统中的串行通信提供了新的解决方案。
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