面向数据通信的UART和桥接芯片解决方案

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:530

uart综述
uart即通用异步接收器和发送器（universal asynchronous receiver and transmitter），是一种用于连接两个计算系统的简单、低成本的串行接口，对高速率串行通信具有更高的可靠性，需要的线缆数目要少于并行传输，同时支持远距离的串行通信。

图1显示了两个使用uart进行串行通信的系统。uart支持多系统间的串行通信，它的发送器功能是将并行数据发送至传送fifo暂存，而后串行发出。因此uart可减轻处理器的工作负担，将并行数据传输无缝转换为串行方式，实现对每个通道的串行通信的管理并检查串行数据通信的错误。

图2显示了数据终端设备（dte）和数据通信设备（dce）之间的典型uart数据传输。其中发送数据（txd）和接收数据（rxd）均为数据信号，其他信号（rtx、cts、dtr、dsr）则用于握手和控制，以避免数据丢失。

飞利浦uart方案

综述

飞利浦的uart系列包括工业uart系列和16c uart系列。工业uart系列包括scc26、scc68、sc26c、sc28c、sc28l。其中sc28l201/202是两款高速、低功耗的单/双uart，具有实时数据错误检测、智能中断仲裁及256字节的fifo；sc16cxxxb是先进的高速产品，电压范围更广，其波特率为5mbps，具有高速总线周期。

飞利浦的uart产品可以提供的特性包括：产品线宽广，1~8通道器件适用于不同应用；工业级温度；低功耗，适用于使用电池的系统；扩展的中断系统和自动rs485功能，降低了软件和处理器开销；硬件和软件数据流控制，可以防止数据丢失，摩托罗拉或英特尔接口可选，兼容性好，设计周期短。此外，独立的飞利浦uart还支持自动回传、用于在系统中调试的回传功能以及可用于无线点到点数据通信的irda接口。

飞利浦uart应用广泛，随处可见：基站、导航系统等电信或网络通信系统；电脑、打印机等计算系统；mp3、自动售货机等消费类产品及汽车控制箱、煤气表等工业或汽车产品中都能看到它的身影。

飞利浦uart正在不断地进行优化，以满足各种新设计的要求。目前它可以为irda、蓝牙、gprs和gps等各种不同的无线设备提供通信能力，其解决方案包括支持额外的通道、深的fifo、快速总线周期、高波特率、先进的中断系统与rs232和rs485通信。通过使用飞利浦uart，cpu可以更多地关注于其他任务。图3给出了典型的uart系统与rs485串行接口的通信示意。

下面将以单通道uart芯片sc28l201与双通道uart芯片sc28l202为例，详细阐释飞利浦uart产品的特性、优势及应用范围。

高性能单通道uart芯片sc28l201属于工业uart系列，而sc28l202则是双通道uart芯片。两种芯片都为全双工独立uart，拥有256字节的fifo供接收器和发送器。

其特性包括：

13个可编程i/o端口，3v和5v工作电压，允许5v输入

为摩托罗拉或英特尔总线接口设计的引脚选择

波特率最高可达3.125mbps，自动的rts/cts和xon/xoff数据流控制

掉电模式（< 10 a）与xon/xoff字符识别

16位可编程计数器/计时器

智能中断仲裁系统（i2a）

专为rs485应用提供的自动唤醒（9位）模式

线路中断检测和状态变化检测

接收器超时模式和接收器的看门狗定时器

实时传输错误校验

中断请求和确认引脚

工业级的温度范围和48针tssop封装

sc28l201/202的优势在于：

1）通过智能中断仲裁（i2a）特性可将与中断服务相关的cpu开销降至最低，从而提高了系统性能，使得处理器得到解放。其中，智能中断仲裁（i2a）是一种用于判断中断请求是否应当发往主机的过程，它的作用是仲裁多个中断请求，识别最高优先级的中断请求并将中断向量内容报告给主机。其优势在于能将cpu中断开销降至最低，使得处理器有更多的时间来处理其他功能，同时提供了通道数、中断源、以及fifo充满程度。

2）实时数据错误校验特性，用于实时验证正确的数据是否抵达目的地，确保了数据的高度完整性。减轻处理器在按字节检验方面的负担，减少为处理器检验而发回数据块带来的延时。如图4所示。