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[導(dǎo)讀]VK32系列多總線UART串口擴(kuò)展芯片的原理和應(yīng)用

摘要UART以其簡(jiǎn)單可靠,抗干擾強(qiáng),傳輸距離遠(yuǎn),組網(wǎng)方便,被認(rèn)為是嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴逊绞健1疚慕榻B了專為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的VK32系列新型多總線接口UART器件的原理及應(yīng)用技術(shù)。

1.嵌入式系統(tǒng)中串口擴(kuò)展的需求:
    而在嵌入式領(lǐng)域,由于UART具有操作簡(jiǎn)單,工作可靠,抗干擾強(qiáng),傳輸距離遠(yuǎn)(組成485網(wǎng)絡(luò)可以傳輸1200米以上),設(shè)計(jì)人員普遍認(rèn)為UART是從CPU或微控制器向系統(tǒng)的其他部分傳輸數(shù)據(jù)的最佳方式,因此它們被大量地應(yīng)用在工業(yè)、通信、和家電控制等嵌入式領(lǐng)域。通常MCU/CPU都會(huì)自帶一個(gè)UART串口,但實(shí)際應(yīng)用中一個(gè)串口往往不夠用,需要進(jìn)行UART串口擴(kuò)展。

    目前的大多數(shù)UART器件是以計(jì)算機(jī)總線轉(zhuǎn)換UART為應(yīng)用基礎(chǔ)的,其通用性、管腳、寄存器與20年前很少改變,針對(duì)嵌入式應(yīng)用,目前的UART器件普遍存在操作復(fù)雜,引腳多,價(jià)格較高等弱點(diǎn),不能滿足和適應(yīng)的嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的需要。

    針對(duì)嵌入式系統(tǒng)中UART的發(fā)展趨勢(shì),維肯電子設(shè)計(jì)推出了VK32XX系列新型多總線接口UART器件,其特點(diǎn)為:

  1. 支持8位并行總線,SPI總線,UART等多種主機(jī)總線接口:

    8位并行總線接口產(chǎn)品可以替代目前廣泛使用的16C55X系列UART用于為8位,16位,32位MCU進(jìn)行UART串口擴(kuò)展。VK32系列8位并行總線接口UART產(chǎn)品采用了精簡(jiǎn)控制寄存器設(shè)計(jì)),并通過(guò)管腳復(fù)用減少了芯片管腳,簡(jiǎn)化的軟件設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)都更適合嵌入式系統(tǒng)需求。

    SPI接口總線系列產(chǎn)品為帶有SPI接口的DSP、MCU實(shí)現(xiàn)同步SPI串口到異步UART串口的橋接和擴(kuò)展,尤其針對(duì)目前廣泛應(yīng)用的DSP系統(tǒng),大多數(shù)DSP都只有同步串口,只能用于與具有同步通信接口的外設(shè)進(jìn)行通信。V32系列SPI總線接口可以將一個(gè)SPI同步串行接口橋接/擴(kuò)展成為1~4個(gè)通用異步串口,方便的實(shí)現(xiàn)DSP和外設(shè)的異步串行通信。

    UART接口產(chǎn)品創(chuàng)新的實(shí)現(xiàn)了將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)3線異步串口(UART)擴(kuò)展成為2~4個(gè)增強(qiáng)功能串口(UART)。芯片內(nèi)置的UART擴(kuò)展協(xié)議處理邏輯,無(wú)需無(wú)需其它的地址信號(hào)、控制信號(hào)線就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立配置的全雙工串口擴(kuò)展,為需要擴(kuò)展串口的嵌入式系統(tǒng)提供了一個(gè)最簡(jiǎn)潔的解決方案。

  1. 支持高速傳輸,每個(gè)子波特率可以獨(dú)立設(shè)置為300bps—960 kbps,主機(jī)支持的SPI總線 最高傳輸速率為5M bits/s, 主機(jī)8位并行總線的最高傳輸速率為10M bit/s.
  2. 寬工作電壓和低功耗設(shè)計(jì),考慮到目前嵌入式領(lǐng)域中新型的DSP/FPGA的工作電壓大多為2.5V,而大量的工業(yè)控制領(lǐng)域的MCU仍然需要在5V電壓下工作,VK32系列UART設(shè)計(jì)的工作電壓范圍為2.5V~5.5V。同時(shí),該系列芯片可以工作在自動(dòng)休眠和喚醒模式下,有效的降低功耗。
  3. 完善的FIFO功能,每個(gè)通道獨(dú)立的16級(jí)接收和發(fā)送FIFO,每個(gè)FIFO有4個(gè)可編程觸發(fā)點(diǎn)設(shè)置。完善的FIFO功能可以進(jìn)行發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)緩沖,減少DSP/CPU對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮?,提高CPU/DSP的效率和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?
  4. 子串口通道具備軟件或硬件自動(dòng)流量控制,滿足高速數(shù)據(jù)傳輸中流量控制的需要。
  5. 子串口具備可編程的硬件RS-485自動(dòng)控制功能和自動(dòng)9位網(wǎng)絡(luò)地址識(shí)別功能,大大降低處理器的負(fù)擔(dān),尤其適用于工業(yè)RS-485組網(wǎng)。
  6. 每個(gè)通道具備獨(dú)立可控的數(shù)據(jù)廣播接收功能,可以應(yīng)用與需要數(shù)據(jù)廣播傳輸和控制的嵌入式系統(tǒng)中。
  7. 所有UART(包括UART主接口和子通道UART)都支持IrDA紅外通信.

2.VK32系列新型多總線接口UART器件的原理及框圖:
    VK3266是VK32系列中功能最全的型號(hào),本文以VK3266的原理圖為基礎(chǔ),對(duì)VK32系列UART芯片原理進(jìn)行介紹:



                  VK3266原理框圖

    VK3266內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括主機(jī)接口,子通道部分,MODEM控制邏輯,中斷控制邏輯幾部分。 
    主機(jī)接口為VK3266與CPU/DSP相連的接口,通過(guò)M1,MO模式選擇信號(hào)線,可以分別選擇8位并行總線,SPI總線,UART三種接口與主機(jī)相連。 
    MODEM控制邏輯用于與MODEM相連時(shí)的狀態(tài)信號(hào)線的監(jiān)控和控制。
    中斷控制邏輯用于產(chǎn)生和控制各種內(nèi)部中斷。
    時(shí)鐘發(fā)生器為芯片的提供時(shí)鐘,可以用CLKSEL引線選擇從晶振還是外部時(shí)鐘源獲取時(shí)鐘。

    子通道邏輯部分處理各個(gè)的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。數(shù)據(jù)發(fā)送的處理過(guò)程為:主機(jī)接口將從主口總線發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳送到相應(yīng)的子通道FIFO,F(xiàn)IFO里的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)流量控制邏輯后,在波特率發(fā)生器的作用下,通過(guò)發(fā)送移位寄存器順次將數(shù)據(jù)發(fā)送到TX串行輸出信號(hào)線上。接收數(shù)據(jù)與此正好相反。子通道處理模塊中,控制寄存器用于對(duì)各個(gè)子通道進(jìn)行設(shè)置,IR編解碼器用于對(duì)紅外信號(hào)進(jìn)行編解碼,子通道流量控制器用于子通道傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的自動(dòng)流量控制。

3.VK32系列多種總線的主機(jī)接口和操作:
3.1 SPI主機(jī)接口連接和操作:
    如圖所示 SPI與主機(jī)(CPU或者DSP)接口包括如下四個(gè)信號(hào): SDIN:SPI數(shù)據(jù)輸入。 SDOUT:SPI數(shù)據(jù)輸出。SCLK:SPI串行時(shí)鐘。SCS:SPI片選(從屬選擇)。

    VK32XX工作在SPI同步串行通信的從機(jī)模式下 ,支持SPI模式0標(biāo)準(zhǔn)。為實(shí)現(xiàn)主機(jī)和VK32XX的通信,在主機(jī)端需要設(shè)置CPOL=0(SPI時(shí)鐘極性選擇位),CPHA=0( SPI時(shí)鐘相位選擇位)。SPI接口的操作時(shí)序如圖9.2所示:




SPI接口讀寫(xiě)操作:
                  SPI寫(xiě)寄存器操作


SPI

控制字節(jié) CMD

數(shù)據(jù)字節(jié) DB

BIT

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

DIN

1

C1

C0

A3

A2

A1

A0

D8t

D7t

D6t

D5t

D4t

D3t

D2t

D1t

D0t

DOUT

INT1

INT2

INT3

INT4

X

X

X

X

TC3

TC2

TC1

TC0

RC3

RC2

RC1

RC0

                     SPI讀寄存器


分類

控制字節(jié) CMD

數(shù)據(jù)字節(jié) DB

BIT

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

DIN

0

C1

C0

A3

A2

A1

A0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

DOUT

INT1

INT2

INT3

INT4

X

X

X

X

D7r

D6r

D5r

D4r

D3r

D2r

D1r

D0r

各位的原理
C1 C0:子串口通道號(hào)? 00~11分別對(duì)應(yīng)子串口1到子串口4;
A3-A0:子串口寄存器地址
D8t:9位數(shù)據(jù)長(zhǎng)度發(fā)送時(shí)第9位的數(shù)據(jù)
INT1—INT4:通道1到4的中斷標(biāo)志
TC3—TC0:發(fā)送FIFO數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)
RC3—RC0:接收FIFO數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)?

3.2 UART主機(jī)接口的連接和操作:
    當(dāng)VK32XX的主接口為UART時(shí),僅需要RX,TX連接主機(jī)。采用標(biāo)準(zhǔn)的UART協(xié)議進(jìn)行通信。上電后,主機(jī)以VK32XX的復(fù)位值所確定的波特率和數(shù)據(jù)格式對(duì)VK32XX進(jìn)行初始化設(shè)置后即可方便的實(shí)現(xiàn)串口擴(kuò)展功能。

VK32XX與主機(jī)的接口如圖所示:


UART接口與主機(jī)連接圖

主UART接口的操作時(shí)序
    寫(xiě)操作時(shí),先向VK3266的RX寫(xiě)入一個(gè)命令字節(jié)(Command Byte),隨后寫(xiě)入相應(yīng)的數(shù)據(jù)字節(jié),其操作時(shí)序(無(wú)校驗(yàn),禁止轉(zhuǎn)義和紅外模式)如圖10.2所示:

UART主接口寫(xiě)操作時(shí)序
    讀操作時(shí),先向VK3266的RX寫(xiě)入命令字節(jié),相應(yīng)的數(shù)據(jù)字節(jié)從TX讀取,其操作時(shí)序(無(wú)校驗(yàn),禁止轉(zhuǎn)義和紅外模式)如圖

UART主接口讀操作時(shí)序
    主UART通信傳輸協(xié)議描述:
寫(xiě)寄存器:


分類

控制字節(jié) CMD

1個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) DB(下行)

BIT

7

6

5

4

3

2

1

0

7

6

5

4

3

2

1

0

TX

1

0

C1

C0

A3

A2

A1

A0

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

RX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

寫(xiě)FIFO:(多字節(jié)寫(xiě)入)


分類

控制字節(jié) CMD

[N3 N2 N1 N0]個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) DB(下行)

BIT

7

6

5

4

3

2

1

0

7

6

5

4

3

2

1

0

TX

1

1

C1

C0

N3

N2

N1

N0

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

RX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

讀寄存器:


分類

控制字節(jié) CMD

1個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) DB(上行)

BIT

7

6

5

4

3

2

1

0

7

6

5

4

3

2

1

0

TX

0

0

C1

C0

N3

N2

N1

N0

 

 

 

 

 

 

 

 

RX

 

 

 

 

 

 

 

 

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

讀FIFO:(多字節(jié)讀?。?


分類

控制字節(jié) CMD

[N3 N2 N1 N0]個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) DB(上行)

BIT

7

6

5

4

3

2

1

0

7

6

5

4

3

2

1

0

TX

0

1

C1

C0

N3

N2

N1

N0

 

 

 

 

 

 

 

 

RX

 

 

 

 

 

 

 

 

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

說(shuō)明:
C1,C0:子串口通道號(hào), 00~11分別對(duì)應(yīng)子串口1到子串口4。
A3,A2,A1,A0:子串口寄存器地址;
N3,N2,N1,N0:寫(xiě)入/讀取FIFO的數(shù)據(jù)字節(jié)個(gè)數(shù);當(dāng)其為0000時(shí),表明后接1個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié);當(dāng)其為1111時(shí),表明后接16個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié);

向子串口讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)有兩種方法:

  1. 讀/寫(xiě)寄存器方式,對(duì)子串口FIFO寄存器SFDR(1111)進(jìn)行讀/寫(xiě)操作,一次只能讀/寫(xiě)一個(gè)字節(jié);
  2. 讀/寫(xiě)FIFO方式,對(duì)接收/發(fā)送FIFO直接進(jìn)行讀/寫(xiě)操作,一次最多可以讀寫(xiě)16個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)

3.3 8位并行總線主機(jī)接口的連接和操作
    VK3266支持8位并行總線與主機(jī)連接,在8位總線模式下,VK3266僅需要占用兩個(gè)地址空間,一個(gè)用來(lái)操作地址寄存器,一個(gè)用來(lái)操作數(shù)據(jù)寄存器。當(dāng)采用查詢方式工作時(shí),IRQ可以不連接。
其連接如圖所示:

并行8位總線主接口連接圖

并行8位總線接口的操作時(shí)序:
    VK3266的8位并行總線接口完全兼容主流的8位MCU(如8051)的操作時(shí)序。
.寫(xiě)操作時(shí)序:

              8位總線寫(xiě)操作時(shí)序
讀操作時(shí)序:

               并行8位總線讀操作時(shí)序
并行8位總線傳輸協(xié)議描述:
寫(xiě)寄存器:


分類

控制字節(jié) CMD (A0=0)

1個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) DB(下行) (A0=1)

BIT

7

6

5

4

3

2

1

0

7

6

5

4

3

2

1

0

 

0

1

C1

C0

A3

A2

A1

A0

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

讀寄存器:


分類

控制字節(jié) CMD (A0=0)

1個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié) DB(上行) (A0=1)

BIT

7

6

5

4

3

2

1

0

7

6

5

4

3

2

1

0

 

0

0

C1

C0

A3

A2

A1

A0

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

  說(shuō)明:
C1,CO:子串口通道號(hào),00~11分別對(duì)應(yīng)子串口1到子串口4
A3,A2,A1,A0:子串口寄存器地址

4. VK系列新型多總線接口UART器件在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用:
    VK系列UART器件的在嵌入式產(chǎn)品中的應(yīng)用領(lǐng)域包括:

    多串口服務(wù)器/多串口卡,工業(yè)/自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)RS-485控制,使用CDMA/GPRS MODEM的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,車載信息平臺(tái)/車載GPS定位系統(tǒng),遠(yuǎn)傳自動(dòng)抄表(AMR)系統(tǒng),稅控POS/銀行終端等金融機(jī)具,DSP數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)等。

其應(yīng)用實(shí)例如下:
4.1 VK32XX系列UART產(chǎn)品在稅控POS中的應(yīng)用

           VK32系列產(chǎn)品在嵌入式稅控POS平臺(tái)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

    稅控POS機(jī)是一個(gè)控制密集形的嵌入式系統(tǒng),需要控制大量外設(shè)。其基本配置要求的串口打印機(jī),MODEM,RS-485網(wǎng)絡(luò)接口,以及稅控IC卡(異步卡)都工作在基于UART的串行通信方式。同時(shí),大量的外設(shè)如密碼鍵盤(pán),條碼掃描器,條碼稱,接觸IC卡/非接觸IC卡讀卡器,磁卡讀卡器,串口顯示屏等設(shè)備都是通過(guò)RS-232串口與POS機(jī)相連。

    采用VK32XX系列UART器件,可以根據(jù)MCU/CPU的接口特性,選擇SPI/8位并行總線/UART進(jìn)行靈活的UART串口擴(kuò)展。該方案與采用目前GPIO來(lái)模擬串口的方案相比,占用CPU的I/O和資源都很少,即使普通的8位MCU也可以勝任。同時(shí),擴(kuò)展的子串口都是標(biāo)準(zhǔn)的硬件UART,使得數(shù)據(jù)傳輸也更加可靠。

4
.2 VK32XX系列UART器件在遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用


    如圖所示,遠(yuǎn)傳自動(dòng)抄表系統(tǒng)由遠(yuǎn)傳表和集中抄表器以及MODEM等部分組成。
在遠(yuǎn)傳表中,應(yīng)用VK3212雙串口擴(kuò)展IC將單片機(jī)的一個(gè)UART擴(kuò)展成兩個(gè)UART,擴(kuò)展出來(lái)的兩個(gè)串口UART1和UART2分別接RS-485/M-BUS接口和紅外接口。VK3212的UART1設(shè)置為RS-485自動(dòng)收發(fā)和RS-485網(wǎng)絡(luò)模式,可以無(wú)需MCU的控制,自動(dòng)完成RS-485/M-BUS的數(shù)據(jù)自動(dòng)收發(fā)和自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)地址識(shí)別。VK3212的UART2設(shè)置為紅外模式,用于連接遠(yuǎn)傳表的紅外設(shè)置窗口。

    在集中抄表器中,用一片SPI接口的4通道UART器件VK3234將擴(kuò)展出4個(gè)子串口UART,MCU通過(guò)SPI總線與VK3234相連。VK3234的子串口UART設(shè)置為RS-485自動(dòng)收發(fā)模式,每個(gè)子通道UART控制的RS-485/MBUS收發(fā)器通過(guò)RS-485/M-BUS總線連接最多250個(gè)遠(yuǎn)傳表。一個(gè)基于VK3234的集中抄表器可以實(shí)現(xiàn)最多1000個(gè)遠(yuǎn)傳表的數(shù)據(jù)讀取。

    由于是通過(guò)SPI接口擴(kuò)展的串口,集中抄表器單片機(jī)自身的串口可以連接PSTN/GSM MODEM將集抄數(shù)據(jù)傳給遠(yuǎn)程服務(wù)器。

4.3 VK3224 SPI接口系列UART器件在嵌入式車載信息平臺(tái)中的應(yīng)用



    VK3233主接口有SPI和UART兩種接口可以選擇。嵌入式平臺(tái)中的DSP/CPU通過(guò)SPI/UART接口與VK3233相連,VK3233擴(kuò)展出來(lái)的三個(gè)子串口分別連接GPS模塊,倒車?yán)走_(dá)模塊和GSM/ CDMA模塊。MODEM控制線連接GSM/CDMA MOMEM。整個(gè)嵌入式系統(tǒng)共用一個(gè)顯示設(shè)備,有效的節(jié)省了車內(nèi)有限的空間。

4.4 ?VK3266系列8位并行總線接口產(chǎn)品在串口服務(wù)器中的應(yīng)用:


    在工業(yè)控制等領(lǐng)域,眾多設(shè)備的對(duì)外通訊接口仍然是低速串口。串口服務(wù)器將多個(gè)串口設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換以后通過(guò)IP網(wǎng)進(jìn)行傳輸。

    圖5顯示了一個(gè)8串口服務(wù)器(4個(gè)RS-232串口、4個(gè)RS485串口)的電路原理圖,嵌入式系統(tǒng)中的DSP/CPU的并行位數(shù)據(jù)線連接2片VK3266實(shí)現(xiàn)了8個(gè)串口的擴(kuò)展,通過(guò)地址譯碼器控制2片VK3266的CS實(shí)現(xiàn)片選控制。在上圖中,VK3266 A連接4個(gè)RS-232收發(fā)器,擴(kuò)展出了4個(gè)帶硬件流量控制信號(hào)的RS-232串口;VK3266 B則連接了4個(gè)RS-485收發(fā)器,將VK3266設(shè)置在RS-458自動(dòng)收發(fā)控制模式下,通過(guò)RTS信號(hào)控制RS-485收發(fā)器的數(shù)據(jù)發(fā)送使能DE和數(shù)據(jù)讀取使能RD信號(hào)能實(shí)現(xiàn)RS-485的自動(dòng)收發(fā)控制。

5. VK32系列UART器件的選型參考和設(shè)計(jì)建議
5.1 選型參考
    VK32系列UART包括5個(gè)產(chǎn)品系列,各個(gè)產(chǎn)品系列的特點(diǎn)如下:

    VK321X系列為主接口為UART的產(chǎn)品,僅通過(guò)RX,TX和GND三根信號(hào)線與主機(jī)相連,通過(guò)芯片內(nèi)部的處理協(xié)議采用時(shí)分復(fù)用的方式將一個(gè)串口擴(kuò)展成為2~4個(gè)可以同時(shí)工作的全雙工串口。在該模式下,MCU以查詢方式操作UART器件,設(shè)計(jì)中需要注意的是為保證在時(shí)分復(fù)用下各個(gè)子通道能夠同時(shí)全雙工通信,主接口的波特率需要設(shè)置為大于各個(gè)子串口波特率之和。VK321X產(chǎn)品適用于對(duì)通信速度要求不高,需要設(shè)計(jì)可靠簡(jiǎn)單的嵌入式產(chǎn)品。

    VK322X系列產(chǎn)品的主接口為SPI同步傳行總線,最高傳輸速度為4M bit/s。適合于帶SPI接口的MCU/DSP擴(kuò)展異步串口。大多數(shù)DSP都只有同步串口,通過(guò)SPI接口實(shí)現(xiàn)異步串口的橋接和擴(kuò)展,可以簡(jiǎn)化并行總線擴(kuò)展串口的硬件規(guī)模和模擬異步串口的軟件開(kāi)銷。

    VK323X系列產(chǎn)品同時(shí)具備SPI和UART兩種可以選擇的主接口,擴(kuò)展子串口具備硬件流量控制和RS-485自動(dòng)收發(fā)功能,尤其適合于需要高可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)腞S-485總線應(yīng)用。

    VK325X產(chǎn)品為8位并行總線接口的UART器件,VK326X為同時(shí)具備3種可選主機(jī)接口的UART器件。這兩個(gè)器件應(yīng)用于需要減少備貨種類,需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。

5.2 設(shè)計(jì)建議:
    異步IC卡的接口設(shè)計(jì):遵從7816-3的異步IC卡為半雙工異步通信接口。在實(shí)際應(yīng)用中,可以將子串口的RX,TX短接后直接與IC卡的I/O信號(hào)連接,為可靠起見(jiàn),也可以通過(guò)連接7407來(lái)驅(qū)動(dòng)IC卡的I/O信號(hào)。

    MODEM接口的設(shè)計(jì):目前的PSTN/GPRS/CDMA/GSM MODEM支持三線串口(TX,RX,GND)通過(guò)AT命令操作。但實(shí)際應(yīng)用中,僅僅使用三線串口容易丟包,造成數(shù)據(jù)重發(fā),使得上傳速度變慢,建議使用VK32系列中帶MODEM接口的UART器件,用DSR,DTR,RI,DCD來(lái)監(jiān)控MODEM狀態(tài),用RTS,CTS來(lái)做流控,這樣速度可以達(dá)到最高.

    RS-485總線的設(shè)計(jì):RS-485是目前工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最廣的半雙工通信系統(tǒng)。直接用MCU對(duì)RX485進(jìn)行控制,有一些細(xì)節(jié)難于處理:通過(guò)MCU的I/O對(duì)485收發(fā)控制,在系統(tǒng)復(fù)位時(shí),I/O可能使485收發(fā)器處在發(fā)送狀態(tài),造成總線上正在進(jìn)行的通信失效;在數(shù)據(jù)收發(fā)切換中,一般依靠發(fā)送緩沖的狀態(tài)來(lái)控制MCU的I/O對(duì)收發(fā)切換,而此時(shí)最后一個(gè)字節(jié)可能還在移位寄存器中,會(huì)造成少發(fā)送一個(gè)字節(jié)的情況;同時(shí),當(dāng)RS485總線上有大量數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送時(shí),MCU不得不花大量的資源去判斷該數(shù)據(jù)是否是發(fā)送給本機(jī)的,造成工作效率低。針對(duì)這些問(wèn)題,建議用戶在需要用到RS-485時(shí),選用帶有RS-485自動(dòng)收發(fā)控制和9位網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)識(shí)別的器件。VK32系列UART器件可以工作在自動(dòng)RS-485模式下:復(fù)位時(shí),RTS處于接收狀態(tài),只有在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí),RTS才工作在發(fā)送狀態(tài),當(dāng)最后一位數(shù)據(jù)從移位寄存器中發(fā)送完成后,RTS自動(dòng)轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)。同時(shí),VK32系列的UART支持9位網(wǎng)絡(luò)地址自動(dòng)識(shí)別,僅當(dāng)RS-485總線上的地址與UART設(shè)定的RS-485網(wǎng)絡(luò)地址一致時(shí),才產(chǎn)生中斷,可以使MCU從大量的與自己無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)處理中解脫出來(lái),提高系統(tǒng)的處理能力。

    無(wú)鉛化是半導(dǎo)體行業(yè)勢(shì)不可擋的趨勢(shì),VK32系列UART產(chǎn)品全部實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛化封裝,在回流焊時(shí)需要注意焊接溫度需要滿足相應(yīng)的溫度要求。

小結(jié):
    UART(通用異步串口)仍然目前嵌入式系統(tǒng)之間最可靠和最通用的傳輸方式,各種現(xiàn)行的串行通信總線/接口,如RS-232,RS-485,RS-422,M-BUS,LIN,IrDA等都是基于UART的。傳統(tǒng)的UART器件多為基于PC應(yīng)用設(shè)計(jì)的,功能復(fù)雜,操作繁瑣。VK32系列UART器件接口豐富,操作簡(jiǎn)單,引腳精簡(jiǎn),功能強(qiáng)大,可以廣泛應(yīng)用于各種嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

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