串口扩展芯片介绍剖析.ppt

基于VK3266 UART介绍 1、并行通信：数据在多条并行一位宽的传输线上同时由源传送到目的 2、串行通信：数据在单条一位宽的传输线上，一位一位按顺序分时传送 串行和并行通信比较： 在串行通信中有两种基本通信方式：异步通信和同步通信 同步通信： · 通信的双方以相同的时钟频率进行。 · 共享一个时钟源保证发送和接收双方的数据准确同步。 · 效率较高。 异步通信： · 异步通信不要求双方同步，没有要求双方要同一个时钟源。通信双方可以用不同的时钟源。 · 发送方传送字符的时间间隔不确定。 · 传送数据简单可靠，只要按照帧格式即可。 · 传输数据效率比同步通信低 异步通信字符格式和波特率是异步通信两个重要指标。 硬件uart接收原理： 采样原理： 硬件UART采用16倍采样时钟对数据线的第7、8、9位脉冲采样，并遵循从3中取2的原则来决定RXD的值是0还是1. 判断数值的目的在于抑制干扰和提高数据传输的可靠性，既可避免信号边缘失真，也可防止不完全同步引起的接受错误。 原理图： CPU与VK3XXX之间的通信原理： CPU和VK3XXX之间的通信原理很简单。都是通过不同的主线去读取VK 芯片的寄存器，也就是通过CPU的总线接口接收或者发送数据，但是需 要按照VK3XXX的操作时序来进行。由于VK3XXX芯片内部有关的协议 解析单元，来识别CPU对它的操作。如果时序或者命令格式不对， VK3XXX可能不能做出正确的应答，甚至导致整个操作时序的错误，这 个时候需要对整个芯片进行复位操作。 VK3366分析： 总体特性： 1、支持多主机接口模式：8位并口（10Mbit/s）、SPI（5Mbit/s）、UART（1Mbit/s）、I2C（400kbit/s）（为串口扩展提供丰富的选择，设计更加灵活） 2、低功耗设计，支持自动休眠，自动唤醒功能（us级唤醒）（向GCR的IDLE位写入1，将进行休眠模式，系统时钟将停止降低功耗，一旦SCS,CS,主口MRX,子串口的RX有数据改变，系统自动唤醒。对于使用率较低，可以关闭芯片时钟进入休眠状态，降低系统功耗，特别是工业平板，pos机） 3、FIFO，每个串口有收发独立的16级FIFO（1、硬件缓存越小，数据溢出可能性越大，特别是较长的帧数据。2、对MCU处理数据效率影响较大，串口芯片是通过主接口读写操作来实现数据交换，主接口除了读出子串口数据还要判断芯片相关状态，每读一次数据就要做出一次判断，对于同一长度的帧数据，硬件缓存越小，读取数据长度就越短，那么读取数据次数越多，判断芯片相关状态就越多，这样就会花很多时间在判断状态上，如果扩展子串口数量越多，那么就会更加明显，对MCU处理数据效率影响很大） 4、RS-485有自动收发控制，自动网络地址识别。（485设备是半双工设备，在uart通信时候需要收发转换，如果芯片自带这样逻辑，就大大减少了系统软硬件设计，同时系统更加稳定） 5、数据广播，子串口独立设置是否接收数据广播。(主串口向任意通道发送数据，都将会被使能广播的子串口接收，未设置使能的子串口将忽略这些数据) 6、红外通信，子串口可独立设置工作于红外通信模式（SIR）（传输速度115.2Kbit/s） 7、流量控制，RTS/CTS硬件自动/手动流量控制，XON/XOFF软件自动流量控制。 原理框图： 原理框图： 主通道特点： 1、可以有uart，spi，8位并行总线 2、通过配置寄存器中的M1 和M0位进行变换 子串口特点： 1、相互独立，全双工，软件开启，可以配置不同波特率 2、高速的子串口通道，可达300bps-900bps 3、数据配置灵活，校验，数据长度，广播模式 4、FIFO:收发16级FIFO，4级触发点 5、流量控制：RTS\CTS流控，软件流控 6、RS485:自动收发，自动识别网络地址 7、红外通信：可独立设置工作于红外通信模式下 四种接口特性： UART：主接口uart时，只需要rx,tx连接主机，采用标准的uart协议通信，上电后主机以VK的复位值所确定的波特率和数据格式进行初始化设置即可方便实现串口扩展。 1、三线uart串口（RX、TX、GND），无需其他地址信号，控制信号线。 2、可编程波特率设置，最高速度可以达到1M bit/s 3、选择奇校验，偶校验，无校验 4、不需地址线控制串口扩展，通过芯片内置协议处理器实现多串口扩展 5,、uart主接口可以通过引脚设置为红外模式（主接口IR接高电平时，工作红外模式） 6、通过引脚选择是否采用转义字符模式（主串口TR接高电平时处于转义模式下。）此模式使用于远距离和干扰较大的场合。 与主机连接图： SPI： 1、最高速度为5Mbit/s 2、仅支持spi从模式 3、16位，spi模式