1、普通串口卡的限制

一般的串口卡可以提供8個以下的串口在一片卡上面，當我們需要擴充串口數時，只要添加額外的卡即可。然而我們每添加一塊卡就需要一個PCI插槽及一個IRQ需求。如果PCI插槽數不足時，我們就無法順利添加端口，如果IRQ與別人沖突，則可能造成我們工作有問題（因為PCI的IRQ是由主板的BIOS，雖然我們的串口卡可以共享IRQ，但是有些卡卻不能共享IRQ。有時主板BIOS就是給串口卡的IRQ與不能共享IRQ的卡相同IRQ）。所以我們必須思考一個更簡單而方便的解決方案。

2、可擴充式串口卡

針對普通串口卡的限制，我們希望在一個PCI插槽上可以達到串口擴充的目的，如此則可以不受PCI插槽數的限制也沒有IRQ與別人沖突的問題。

首先，瑞旺利用一片PCI卡插在PCI插槽上與PC的主CPU進行溝通，然后瑞旺利用串口擴展盒與此卡連接，任何時刻我們需要增加串口時，只要添加擴展盒即可。于是我們在增加串口后，PC的主CPU并未發覺任何硬件上的改變，亦即PCI卡數未增加IRQ的指派未改變。所以不會有硬件上的沖突會發生，而在軟件上面，我們的驅動程序將會發現這些新出現的串口（當擴展盒添加上去后的*次運轉時）而給予適當的處理。

3、需要CPU嗎

當我們利用擴充盒來添加串口時，我們發現一個IRQ所需要服務的串口增加了，如果每一個串口的中斷要求增加。則PC的主CPU將頻繁的被中途要求中斷正常工作，于是主CPU的工作效率將急速惡化。根據中斷服務程序結構不同，我們可能采用向量方式，來指到產生IRQ需求的串口，完成其工作然后離開，可是，如果有多人排隊提出IRQ并等著IRQ服務，則這種向量式服務，將不斷進出IRQ服務程序，效率相當差。（因為進出IRQ服務程序有一定的流程要進行，而此負擔就由此串口所負責）。

另外，我們可以使用輪詢方式，當進入IRQ服務程序時，就逐一詢問每一端口有否需要IRQ服務，如果有，則執行之。如果沒有，則詢問下一個串口，直到所有串口都被詢問完畢，我們才離開IRQ服務程序。我們發現此方式，主要時間是浪費在未提出IRQ需求的串口上面。亦即向量式IRQ處理，一定可以為真正提出IRQ的人服務，但是進出IRQ服務程序的負擔，就全部由此串口負責，而在輪詢方式，則由所有提出IRQ的串口，來共同分擔進出IRQ的負擔，但我們卻必須承擔詢問到未提出IRQ需求之串口的白工。基本上無論是向量式或輪詢式IRQ處理方式，對于由串口的UART直接提出IRQ方式，我們都無法預估其中斷提出時間，所以無法確定主CPU的工作效率。特別是串口數愈來愈多的情況下,主CPU的工作效率愈來愈惡化而不可預期,因此,我們必須另外想辦法解決，對于內建本地CPU的串口卡而言，所有串口卡的數據送收工作都由本地CPU負責，于是PC的主CPU并不需要受到串口卡的IRQ影響（亦即串口卡并不需要IRQ在 PCI插槽上）。通常我們會采用系統時鐘，定時通知主CPU對于串口卡的雙口內存，進行數據交換工作，于是主CPU的效率是可預期的，因為時鐘中斷的周期我們可知道，而每次中斷所要進行服務程序之時間是可推估的。可是，這個方法有一個缺點在于實時性，由于主CPU是利用系統時鐘進行數據交換，所以，真正串口的數據送收動作，都必須等到固定時鐘中斷產生時才能進行交換，所以如果要求實時性高的工作，就不適合采用內建本地CPU的卡。

例如我們的串口卡如果采用100Hz（或10ms周期）系統時鐘來進行數據交換，對于UART所產生的狀態變化，以前會立刻產生IRQ來通知主CPU進行處理，可以達到實時性反應。現在則是通知本地CPU，再反映到雙口內存（dual port RAM）上，于是要等到主CPU來進行交換時（平均等待一半的周期時間約5ms）才可以發現此狀態變化而進行反應。

4、結論

由以上我們可以發現,不帶本地CPU的串口卡，適合需要實時反應的應用，而帶本地CPU的串口卡，適合系統效率高且可預測的應用，可是當串口數多的時候，不帶本地CPU的卡，對于系統影響效率影響極大。如果我們可以設計一系統令需要實時反應的工作，由本地CPU立即反應，而一般的數據送收，則由主CPU定期進行雙口內存數據交換工作。于是我們可以兼顧效率及實時反應的需求，可是每個人對于實時反應的需求并不一定，因此我們無法擁有一標準化的產品來滿足上述需求。

于是，中國臺灣瑞旺推出一款IOP3927U卡，可供使用者自行來開發軟件。任何一個系統集成商，可以根據其特殊的應用環境需求，進行軟件編程來滿足其需求，采用IOP3927U卡，一方面只要一個PCI插槽，就可以隨時擴充到64個串口，而且不必使用PCI的IRQ資源，擁有133MHz CPU，可程序空間高達512K byte，本地內存高達16M byte，軟件編程可以發揮的空間相當大。