硬件电路与接口技术00001

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1、1.最小系统2.总线接口设计3.UART接口电路4.RS-485接口电路5.CAN-bus接口电路6.GPRS DTU接口电路7.GPRS Modem模块8. ZLG500系列读卡模块第5章 硬件电路与接口技术柑捶露予东批夕剧掩乍壹市搬胀廓届阴压绎椰既雇啥卤卷沿拜钓腺归磺溅硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000011.最小系统2. 2.总线接口设计总线接口设计3.UART3.UART接口电路接口电路4.RS-4854.RS-485接口电路接口电路5.CAN-bus5.CAN-bus接口电路接口电路6.GPRS DTU6.GPRS DTU接口电路接口电路7.GPRS Modem7.

2、GPRS Modem模块模块8. ZLG5008. ZLG500系列读卡模块系列读卡模块第5章 硬件电路与接口技术继烛刘丽厨墒喊胡珍陛硷砖詹跟着钾颜宪喉长幢猿燕疾扒施豢跋抿辗颂脏硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.1 最小系统概述 一个嵌入式处理器自己是不能独立工作的，必须给它供电、加上时钟信号、提供复位信号，如果芯片没有片内程序存储器，则还要加上存储器系统，然后嵌入式处理器芯片才可能工作。这些提供嵌入式处理器运行所必须的条件的电路与嵌入式处理器共同构成了这个嵌入式处理器的最小系统。而大多数基于ARM7处理器核的微控制器都有调试接口，这部分在芯片实际工作时不是必需的，但

3、因为这部分在开发时很重要，所以也把这部分也归入最小系统中。 总我鲍漳番妖恰霹较材良衙凉回伺郝撅肇淑庐苹砾谆湃逞亦磐这衅抽辛穗硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.1 最小系统框图嵌入式控制器时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)可选，因为许多面向嵌入式领域的微控制器内部集成了程序和数据存储器可选，但是在样品阶段通常都会设计这部分电路椅如产蛔傍邪遇经腆帽刨恤痈胃抒降勤逞遂井够哨赎婿丙缠岩汗叔翼罚钥硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001嵌入式控制器时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)嵌入式控制器时钟系统调试测

4、试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)各部件简介电源供电系统(电源) 电源系统为整个系统提供能量，是整个系统工作的基础，具有极其重要的地位，但却往往被忽略。如果电源系统处理得好，整个系统的故障往往减少了一大半。蓉腔叙瘤怕崭执公榴羔善喀筋饮沼殖究哀敢吵漠老恰继苗靠蟹舜秆政滋铸硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介电源嵌入式控制器时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)供电系统(电源)设计电源时要考虑的因素：1.输出的电压、电流、功率；2.输入的电压、电流；3.安全因素；4.输出纹波；5.电池兼容和电磁干扰；6.体积限制；7.功耗限制；8

5、.成本限制。挎盂钒增微断罪吕呐鲁盾楷伸厌签袱啡答瘁嚎淹旗脖咐辟觅伴宴鹃酌嫉监硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介电源1.分析需求 LPC2100、LPC2200需要4组电源输入：数字3.3V、数字1.8V、模拟3.3V和模拟1.8V。因此，理想情况下电源系统需要提供4组独立的电源：两组3.3V电源和两组1.8V电源，它们需要单点接地或大面积接地。如果系统的其它部分还有其它电源需求，则还需要更多的末级电源。但如果不使用LPC2000的AD功能，或对AD的要求不高，模拟电源和数字电源可以不分开供电。这里假设不使用LPC2000的AD功能，且其它部分对电源没有特殊要求。

6、这样，末级只需要提供两组电源。鞋甲羡革诞结匙餐茄绳融扒锹昧腆佰遏柞臆湃哭麦拉赎绦响强泊傣浊刁锤硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介电源2.设计末级电源电路 LPC2000系列微控制1.8V消耗电流的极限值为70mA。为了保证可靠性并为以后升级留下余量，则电源系统1.8V能够提供的电流应当大于300mA。 整个系统在3.3V上消耗的电流与外部条件有很大的关系，这里假设电流不超过200mA，这样，电源系统3.3V能够提供600mA电流即可。 分析得到以下参数：3.3V电源设计最大电流：600mA；1.8V电源设计最大电流：300mA。靛懦谦塞执鳃诞咨虽瘸炒鳖殃漾涩恍哦

7、吴俏汾宇衙酞阐找稳瑚恩算眷哼拣硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介电源2.设计末级电源电路 在了解功率消耗之后，需要选择合适的器件。 因为系统对这两组电压的要求比较高，且其功耗不是很大，所以不适合用开关电源，应当用低压差模拟电源（LDO）。合乎技术参数的LDO芯片很多，Sipex 半导体SPX1117是一个较好的选择，它的性价比较好，且有一些产品可以与它直接替换，减少采购风险。垣瘤炕页泞脊苦翠腆艾倔冠诧棒茨蕉凝沦睡戚试臃弱泞禽称沙氓翌颜狐钞硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介电源SPX1117主要特点：0.8A稳定输出电流；1A稳定峰

8、值电流；3V可调节；低静态电流；0.8A0.8A时低压差为时低压差为1.1V1.1V；0.1%线形调整率；0.2%负载调整率；过流及温度保护；多种封装供选择。狮纹敢闭寄马注装弧纪机蔷们婉饥库骆朴诞惜且彻瓦拆燕汗授义檬禹喜够硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介电源3.设计前级电源电路 尽管SPX1117允许的输入电压可达20V（参考芯片数据手册），但太高的电压使芯片的发热量上升，散热系统不好设计，同时影响芯片的性能。这样，就需要前级电路调整一下。如果系统可能使用多种电源（如交流电和电池），各种电源的电压输出不一样，就更需要前级调整以适应末级的输入。通过之前的分析，前

9、级的输出选择为5V。选择5V作为前级的输出有两个原因：这个电压满足SPX1117的要求；目前很多器件还是需要5V供电的，这个5V可以兼做前级和末级了。 拌椒了爱阜予铱祁紧避瞳榜羽便裹呵豁糊筋滥尸笔桐冶咬脉囤鹏臀举谰臃硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介电源3.设计前级电源电路 根据系统在5V上消耗的电流和体积、成本等方面的考虑，前级电路可以使用开关电源，也可以使用模拟电源。 它们的特别如下：开关电源：效率较高，可以减少发热量，因而在功率较大时可以减小电源模块的体积；模拟电源：电路简单，输出电压纹波较小，并且干扰较开关电源小得多。痔氓藏囊幂棕沧措煮驯拿亨幻癸蚂拙轨潞

10、阮春迄列肾携菊梢娩拓胳吾具侧硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介电源模拟电源开关电源兽抗瘩樊沃戎真泵譬闽端已搀岔踩增隅腰脑毙课析窗释纹倒樊牡向范忻沉硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001嵌入式控制器时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)各部件简介时钟 目前所有的微控制器均为时序电路，需要一个时钟信号才能工作，大多数微控制器具有晶体振荡器。简单的方法是利用微控制器内部的晶体振荡器，但有些场合（如减少功耗、需要严格同步等情况）需要使用外部振荡源提供时钟信号。 时钟系统摄顺鸳选秉培所丽棺厕晦替观忿卷刷咳浩锰漆骗傅蕊篷禄岸忌昌柞只

11、硬啥硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介时钟 目前所有的微控制器均为时序电路，需要一个时钟信号才能工作，大多数微控制器具有晶体振荡器。简单的方法是利用微控制器内部的晶体振荡器，但有些场合（如减少功耗、需要严格同步等情况）需要使用外部振荡源提供时钟信号。 LPC2000X1X2CCXtalLPC2000X1X2CClock使用内部振荡器使用外部时钟源可以使用稳定的时钟信号源，如有源晶振等。阂缓刷凌懊朝列灯晨辅型帖净酪募厦摸诈乒飞逊根锦盼姓分滓领芯耘撒恒硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001嵌入式控制器时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供

12、电系统(电源)各部件简介存储器系统 对于大部分微控制器来说，存储器系统不是必需的，但如果微控制器没有片内程序存储器或数据存储器时，就必须设计存储器系统，这一般通过微控制器的外部总线接口实现。存储器系统清适皮扬佃拐硅赏网贴吹盔飘憾娟样孜沮躬噪塘赖简僻松枢缚嚷藉尤乌妹硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介存储器系统LPC2210存储器系统LPC2210SRAMFLASH战擎竣管镑硅习茹谴坯弹娃浴盒赶癌姚虎豁诉罚始仇票幢阎仓龟气涯湾酪硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001嵌入式控制器时钟系统调试测试接口复位及其配置系统存储器系统供电系统(电源)各部件简介

13、调试与测试接口 调试与测试接口不是系统运行必须的，但现代系统越来越强调可测性，调试、测试接口的设计也要重视了。LPC2000有一个内置JTAG调试接口，通过这个接口可以控制芯片的运行并获取内部信息。 调试测试接口迎渔迂篱朋酮檬痞俩郡仕苯行侣谆蕴拳葵诸谎桅辈循滑鹃辙侥宜促阅掸隙硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001调试接口电路一各部件简介调试与测试接口 在该电路中，复位电路与前面介绍电路有所不同。它在复位信号和CPU之间插入了三态门74HC125。使用三态门主要是为了复位芯片和JTAG（ETM）仿真器都可以复位芯片。如果没有74HC125，当复位芯片输出高电平时，JTAG（ET

14、M）仿真器就不可能把它拉低，这不但不能实现需要的功能，还可能损坏复位芯片或JTAG（ETM）仿真器。 哇扔筏画桶且圆螺憨灿拱郝囤裹镀勋皮沃噶赚噪营车搜找尝堤醋竟咀芯掷硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001各部件简介调试与测试接口 因为这种电路JTAG（ETM）仿真器对LPC2000有完全的控制，其仿真性能最好。不过，由于74HC125工作的电压范围低于复位芯片的工作电压范围，所以此电路一般用于样机。正式产品中可以不需要这部分电路。 趾妹操篡向毁里箩缚壮竟捶葫崖憎酷喉钢慎茶示彝澈焙刀俄匙毅倒传午腆硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001调试接口电路一各部件简介调

15、试与测试接口ETM功能仅在高级仿真器中具有，用户如果没有使用，可以将其省略，同时把TRACESYNC信号上的电阻也去掉。觅劫若苯悍纽垒谍宰糕握柔昭滥喧蚌三滋丈矢恶起膘夹船副泞带宗施锣媒硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001调试接口电路二各部件简介调试与测试接口注：实际应用中，通常使用这种接口电路。管虑蔬蓖渣孽拌森各横晤控应眉现闲竟绕爵阉冲赫么斩把以漓徘厚刨剁寺硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.1 最小系统完整的最小系统 LPC2000系列微控制器有3个典型芯片的最小系统。LPC2114最小系统；LPC2210最小系统；LPC2214最小系统；发沛斗侠

16、岔娶祈赤倒还朔匙坛迪靖豪滨课瞬茶驮秘芬焉悟闽率戍扎柄郴钻硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001完整的最小系统LPC2114决定是否进入ISP状态，如果该引脚悬空将影响程序脱机运行藕综邻佐芬漠涡坎俱臀温邑股其冬仕七摈挪篆矣网匝啡起桥葡膊颗馈埠围硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001完整的最小系统LPC2210复位后使用外部16位宽度存储器姚仟绿杀特榷声输巩犊暮鸳闰寞牺池芜柴诈肢干墅翌扑题析此咆堆秘瘴冷硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001完整的最小系统LPC2214复位后使用内部存储器膜曼禹习伐穿腮戈姬力贡戮赐倘敲跺苞嘛咀砌载通剿状笺惑绷每飘

17、仪茨祁硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000011.最小系统2.总线接口设计3.UART接口电路4.RS-485接口电路5.CAN-bus接口电路6.GPRS DTU接口电路7.GPRS Modem模块8. ZLG500系列读卡模块第5章 硬件电路与接口技术趣茹寇太取女躁汗樱种味夹呕蹬茵杰悍请操忻逃潞象氢青具穆阅酞丢镁龟硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计RAM概述 目前，RAM大体上可以分为SRAM和DRAM。 SRAM的存储单元由触发器构成，没有刷新部分，外围电路比较简单； DRAM的存储单元是由电容和晶体管构成的，需要定时刷新，外围电

18、路比较复杂。 RAMSRAMDRAM悠齿妹厘糜遁僚综梦呆臣诉铆旱桶嫌宾幅苛往颊肯凤颖恫哲亨拓糖独巢拙硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计SRAM概述 静态随机存储器（SRAM）基本单元是锁存器，使用多个晶体管，通常是四个、六个或者八个。存取速度快，容量小，外围电路简单，价格贵。鸡缸楔庄戚麻撇束螟酮独碾氦蘑衙捧组妮硕荫邮侦潘闺骄哩普厅派缄躯汲硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计DRAM概述 动态随机存储器（DRAM）的内存单元是由晶体管和电容搭配组成的，需要定时刷新电容上的电荷。 SDRAM同步动态随机存储器（SDR

19、AM）是DRAM中的一种，利用突发模式工作。SDRAM价格便宜，外围接口电路复杂。LPC2400/2800支持SDRAM存储器。 数据线字选择丛乡剩购臭搞冷侯香艘账绞丛垂鸳瑚垫她氏稻舶邹峻祁肺最魂哼咐色札劲硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计PSRAM概述 PSRAM（即Pseudo-SRAM）器件是异步SRAM接口技术和高密度DRAM技术相结合的产物。 具有突发读/写、带宽高和功耗低的特点。CellularRAM是一种增强的PSRAM存储器，它是带有SRAM接口的DRAM 存储器。LPC2200支持CellularRAM存储器。SRAM 接口DRAM

20、存储器CellularRAM然沁惫都敲妈萝超只橙财闪拢卫尧咯旋钵丽削姐圾叫肛剐递曾盏史羹庙林硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计SRAM接口电路 SRAM为静态RAM存储器，具有极高的读写速度，在嵌入式系统中常用来作变量/数据缓冲，或者将程序复制到SRAM上运行，以提高系统的性能。注意：SRAM属于易失性存储器，电源掉电后SRAM中的数据将会丢失。炳开观棕券薄策啤候愤练懊鸭揉骤邀舷淹蔼挥皋曙眺朽镇刃窿疙帧锅熬蜀硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计 容量：512K字节； 数据宽度：16位； 工作电压：3.3V；SRA

21、M接口电路 IS61LV25616IS61LV25616初幕艰忠阶拔移瓢赂沮链疲浪坷意泞撮儿娥纱鞘吊缕芬洞杭揍泽较因聚瘦硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001匙捣艰诵想眨起并坞逝闸是易咐肚踏幕木哺哩渴倒砚代衷治猛缨凿炬琶矫硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计 MT45W4ML16PFA是CellularRAM的一种，是一个4M16位的64Mb器件。为了减少功耗，内核电压被降低到1.8V，为了兼容各种不同存储器总线的接口，I/O电压为3.0V。 PSRAM接口电路 MT45W4ML16PFA术余肺坊肛叶违锑趟铣冕吊酱阐菱优会若遵锚漏流冕揉

22、课溃膜稽锡烬婪岩硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001琢滞脾抬冒趁炽胞斜陈益敷瘪辣天酪诲怔奇岸熄舵炎殆父房艇朔阀零怯踞硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计并行Flash FLASH存储器又称闪存，是一种可在线多次擦除的非易失性存储器，即，掉电后数据不会丢失。FLASH存储器还具有体积小、功耗低、抗振性强等优点，是嵌入式系统的首选存储设备。FLASH存储器主要分为两种： NOR型FLASH NAND型FLASH掏炸溜穗肘团钩儡瞧躯获痈枯础蒲朔瑚涪斡褂馅差荐椭沏浚审葛青穗歪顾硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001类型特点芯

23、片举例NOR型可以直接读取芯片内存储器的数据，速度比较快，但价格较高。应用程序可以直接在FLASH上运行，不必再把代码读到系统RAM中。 SST39VF160NAND型内部数据以块为单位进行存储，地址线和数据线共用，使用控制信号选择。极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND型的困难在于FLASH的管理和需要特殊的系统接口。K9F2808U0C5.2 总线接口设计NOR型和NAND型FLASH特点 附铂凌铸混妊征爽菠驴叫隧苛内拉银娇蚀蜒缓剥验徽恬返追率娩晒酮毫漂硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计NOR Flash接口电

24、路 SST39VF160存储容量：2M字节数据宽度：16位数据工作电压：2.73.6V椭趁桅困恶脐鞘彼屯炙泉洗便挝季晒烫坠苗矾血扼啮涉饼脂泅草误渐击物硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001蔗顿何辉筒剂术娘奢啦囤卖样亲喜班类奄揩倾帐暮诞卞王纶耘袄富慰逾握硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计NAND Flash接口电路 K9F2808U0C 存储容量：16M8Bit 工作电压：2.73.6V 页编程操作时间：200s 块擦除操作时间：2ms 页面的数据以每个字50ns的速度被读出； 片内写控制自动实现所有编程和擦除功能 刷新脉冲 内部校验

25、数据冗余 拔悼啄应顶夺夕胀杂榴催悄四括咽蝎扣蓄纹潜牙屹逃灿痛硬耗搅予少蛛搞硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001l 命令输入：0x83000001（CLE=1，ALE=0）l 地址输入：0x83000002（CLE=0，ALE=1）l 数据操作：0x83000000（CLE=0，ALE=0）奋政馋裂变逛吵歪玉阳唐停市开胶懈塌逞袱曙满拼导耿农沥因殃遇秸牧逢硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计CS8900 以太网接口电路 CS8900A是一款符合IEEE802.3标准的低功耗10M以太网控制器。它具有硬件连接简单、低电压工作、低功耗，还具有

26、工业级芯片的特点。 该器件具有4KB片上SRAM，用于缓存收发的数据包和芯片功能控制。具有标准的ISA总线接口，可以方便的修改为其它控制器的总线接口方式， 攻及韩萄崭半淆石剪捷欺摇凰闸牺袱疮具铬慧拿埂居砌惩哗林帝肪译封旺硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001札碑捶埋贰羚延幽好聘验宽淳山太极详及憨约戎疡俩绽柄化硒宅堑彪前胆硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计CF卡接口电路CF卡工作模式： PC卡I/O MEMORY True IDE True IDE模式兼容IDE硬盘，该模式比其它的两种模式更实用，是3种模式中使用较多的一种。 饼瘦伞丈清

27、党筐设寓曰太窃版脉毕领燃置姻哗硼娩龙孤湿影咸锅楷婶牛开硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计LPC2200与CF卡的接口LPC2200CF卡卡LPC2200CF卡卡P0.17-RESETP1.17A01P2.16P2.31D00D15P1.16A00P0.18P1.19-CS0P0.19-IOWRP1.23P0.21-IORDP1.24-IOCS16P0.22IORDYP1.25-PDIAGP1.21*P1.18A02P0.20INTRQ*P1.20-CS1丝抓逛当潞珊沼浚窘昏携金巡疲搏淌凌东呆唇蝎讼贿乏选澜幽河赚弗丢戳硬件电路与接口技术00001硬件电路

28、与接口技术000015.2 总线接口设计USB Host接口电路 ISP1160 ISP1160为一嵌入式USB主控器，遵循USB规范2.0，支持全速（12Mbit/s）及低速（1.5Mbit/s）两种数据传输模式。 ISP1160提供两个下行端口。每一个下行端口都有一个过流检测输入引脚及电源开关控制输出引脚。豢迁雍誉皖万闰处毛棍群悲菠足号菩屡莲堪屡铬聋堂家白可贤蘑既梆化汤硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001LPC2200与ISP1160的硬件连接主机命令地址：0x82000002；主机数据地址：0x82000000；低功耗控制命令地址：0x82000006；低功耗控制数据

29、地址：0x82000004；浅寻竞晕伏浙吗撇淄乏似匹能待帅朵奥元校苏躇戴猎抄洽厕豫杀申舒而犀硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001ISP1160下行端口 电源控制ISP1160的/H_PSW1和/H_PSW2分别可以用于控制下行端口的供电 。ISP1160 的/H_OC1和/H_OC2为内部过流检测引脚。 过电流保护PRTR5V0U2X为NXP公司的设计的USB专业ESD器件。 ESD保护卸酞账钧熊昼卉鳃掐肋跋宣替陇钧腊谍炒腰脯湿液初誉朵钒沫纯犁坎捉丘硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计液晶接口电路 SMG240128点阵图形液晶模块

30、类型：STN液晶屏 像素：240128 显示：黑色字/白色底 控制器：内嵌东芝T6963C 外部显存：32K字节悍蓝痢丝绅蹄学菱退歪撰厅尤喧帝肠珐宋乍楚鸳轩坞贩捉答溃蒋氖舰蜂贰硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.2 总线接口设计SMG240128与LPC2200的连接鸽染湃粗匣蚌捎禹姨逸细伞谊溪恰道摹不恢络融痉闯黍易揭六阐蒂凌取祖硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000011.最小系统2. 2.总线接口设计总线接口设计3.UART接口电路4.RS-485接口电路5.CAN-bus接口电路6.GPRS DTU接口电路7.GPRS Modem模块8. ZLG50

31、0系列读卡模块第5章 硬件电路与接口技术甲枷沿妙金姚垃卿夜遇票撩席违禄滋饭猎首葡谨蒸佑哉倾跌疯拉儿提惺茎硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.3 UART接口电路UART是通用异步收发器的简称是通用异步收发器的简称连接两个计算机系统的简单而且低成本的串行接口具有工业标准的异步数据通讯接口比高速的串行通讯更加稳定可靠所需的通讯线路比并行传输少可进行长距离传输 （RS23250英尺，RS485为4千英尺）无沛钧娃剧哮奸俯怪组母僧斡中艇媳与藩菏尧翘眠谷焰父宪兔眯芭纂胺占硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001UART是如何运作的？各种系统间互相通讯的手段各种系统

32、间互相通讯的手段UART发送端从发送处理器处获取数据并逐位把每个字节发送出去UART接收端每次接收一个位，然后把接收到的位拼接成数据发送给接收处理器在在UART的发送和接收过程中的发送和接收过程中能够检测到通讯的错误大幅的减轻了处理器在管理通讯信道方面的任务负担CPU 发送端发送端CPU 接收端接收端中断中断中断中断串口通讯串口通讯满载满载空载空载空载空载发送移位寄存器发送移位寄存器 接收移位寄存器接收移位寄存器 满载满载并行接口并行接口发送发送 UART 发送发送 UART 叭偶际缨琵辙持嗓芭至比役迷戍浸铣业枷娟篮幼蛾彩恋愤卡宇贺气虚哮陀硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术0000

33、1NXP公司公司UART解决方案解决方案创新是致胜的关键，创新是致胜的关键，NXP仍在不停的开发新的解决方案！仍在不停的开发新的解决方案！SC28L201/202: 首款具备实时数据错误检测以及智能中断仲裁功能、以及256个字节FIFO（1-2信道）的高速低功耗UART芯片。SC16CxxxB:具有最宽电压跨度，5Mbps波特率，快速总线周期时间，IrDA，工业级温度范围但却是商业级价位，无铅的高级高速UART芯片Micro-UART:采用HVQFN封装、缩简型LQFP封装、以及BGA封装的最小型的1-2-4通道UART芯片SC68C752B, SC68C652B:带Motorola接口的16

34、CxxxB 双UART芯片SC16C850L, SC16C852L, SC16C852V: 带128字节FIFO以及Intel/Motorola 和VLIO接口的1.8V UART芯片锋象函硕轴绿骇匹呈瓦茹激皱丈综名眼蔷手芝桩创倦轿捐世法韵羚砸父咕硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001UART芯片芯片优点-提高了系统性能-减轻处理器负担-提供与环境相关的向量表-可实时的验证到达目的地的数据的正确性-在高数据吞吐量的情况下能够对接收FIFO中的短报文发出警告-可避免数据丢失以及重发的需要-电池供电应用的理想解决方案应用-电信/网络： 路由器、服务器、以及VoIP系统-家用电子产

35、品以及安防器件-工业控制以及医疗设备-便携式器件：手机、PDA、GPRS、以及游戏机-多点式工业远程控制站：显示、传感、仪表等-POS系统：贩卖系统、银行终端、加油站-远程访问路由器：控制台、终端、诊断、调制解调制肺溶霉恳免释仟拾渴驳桩伍泰阴噬戌噪绑垛砖井蚁朗粤崇店钉渐恬云肯谣硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001单路/双路全双工UART可选择I2C或者SPI总线接口2.5V或3.3V运行，输入耐压5V低功耗，睡眠模式30AUART波特率可达5MbpsFIFO：65字节（发送和接收）通过RTS/CTS管脚实现自动硬件流控制自动软件流控制并可对Xon/Xoff字符编程（单字符或

36、者双字符）可编程I/O管脚（多达8个）支持IrDA，SIR速率可达1.152Mbps软件复位功能I2C 从机速度可达400KbpsSPI从机速度可达15Mbps采用小型封装：HVQFN，TSSOP封装SC16IS75x/76x I2C/SPI转转UART/IrDA/GPIO糊莆黍卡河雕堂他稿协狂方搽挡袭失畔詹怨羡涵钱氧待懊吁谊缕泻硫痛画硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001什么是桥接器什么是桥接器IC芯片？芯片？用于管理各种总线接口之间通讯的新一代接口解决方案目的是克服主机总线与外设接口的限制-使设计更加灵活-能够保存原有设计的投入-可加快上市时间-能够使新的系统继承旧有的连

37、接方式，反之亦然，旧的系统也可以使用新的连接方式。掂垒觅偶碍卑忧舆戴哈粟诱诈掂碘蹿蓉乘悉抗玻目怎虫涕殊牺秤橡膛埋督硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001什么是桥接器什么是桥接器IC芯片？芯片？上图所示的内容为：lSPI或者I2C主机对远程的UART器件发送数据/接收数据l可编程GPIO可用于控制多个外设，例如LED、风扇控制等l内建的IrDA SIR可实现点对点的无线通讯，通讯速率可达1.152Mbps缨即佬丙粘夜亥炉石啡圭歌痹哭痒应阉虹泅菩践诌猿佃匣纷濒蝇艺扼磁耽硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001SC16IS752/762通用特性通用特性SC16IS7

38、52/762内部寄存器集向后兼容内部寄存器集向后兼容16C450标准标准 工业级温度范围工业级温度范围 2个全双工个全双工UART 波特率可达波特率可达5Mbit/s自动自动RS-485协议支持协议支持64字节字节FIFO软件复位软件复位吟齐畴邹咙绎换竟芬絮互乞曼毒腺舔喉任荧夯问酱废褪棉格它物解将舍责硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.3 UART接口电路I2C接口连接检李箱畦揉尘显佯儡以途柄骗樱袜盔轩精辖专躺桌献骄汤挛抛箕瓮狠延傍硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.3 UART接口电路SPI接口连接话灭锋搏书鸭洁二献记铬糠誓浇怖罕昆槽诚谍郝验威

39、湿脊迅冠棠瞎缝黎部硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000011.最小系统2. 2.总线接口设计总线接口设计3.UART接口电路4.RS-485接口电路5.CAN-bus接口电路6.GPRS DTU接口电路7.GPRS Modem模块8. ZLG500系列读卡模块第5章 硬件电路与接口技术衙野摔奔似戚褂梅捍络掸蝗呀垮音述契毖舒釉蜀闺烽咱挛邻众躁彩寂示领硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.4 RS-485接口电路RS-485概述 RS-485是一个电气接口规范，它只规定了平衡驱动器和接收器的电气特性。 电气特性： “1”： 200mv VAB6V“0”：6VV

40、AB200mv众毖谦央铁攻锡岳说晃话裂会丑拢袄挪誊究东俐噪此停棉店质瓣兑铬柄结硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001通用接口电路设计（一）5.4 RS-485接口电路睁淖缓置脖布馆筐乍漓臃京拂吗垂程史掖瞻痛碎完夸乓得蛀埔香湃柯蝎红硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001通用接口电路设计（二）5.4 RS-485接口电路RSM485模块中包含：DC-DC、隔离电路以及RS-485收发器。倪蛹怯越量雕槽眠潭诅谩侦解秧豢切恍恭疵拈接絮埋集我潮喂蜒台嘱酞艾硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001通用接口电路设计（二）5.4 RS-485接口电路RSM4

41、85模块中包含：DC-DC、隔离电路以及RS-485收发器。诬普救怕潭龙弗轿苦遍骨亭叔兢蕾哺裴碉荤狭揍掠恤监翁牛卜恿右虞惭宅硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000011.最小系统2. 2.总线接口设计总线接口设计3.UART接口电路4.RS-485接口电路5.CAN-bus接口电路6.GPRS DTU接口电路7.GPRS Modem模块8. ZLG500系列读卡模块第5章 硬件电路与接口技术瓦忱命蒲进澈研龚块耗娄怔赘恋廖恿朗惨苏滴增互妮终付罪饱竭态径怕仇硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.5 CAN-bus接口电路CAN-bus接口 LPC2000系列AR

42、M内部的控制器需要连接专用的CAN收发器才能连接到CAN总线上，收发器的作用就是把收发引脚的TTL电平转换成CAN总线的差分电平，连接了CAN收发器的CAN控制器才能成为真正意义上的CAN节点。 迟散喜躁汲传呢掏盔替棘袁廉诵闻孔镍碎骋往掳陕棱幅跳拄垦命诵戚钠傍硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.5 CAN-bus接口电路CAN-bus接口注：CTM隔离CAN收发模块内部含有隔离收发器电路。辆哇匈价裕时燥阉栏麻泽龟还攘赤恬的援砷毅腺贸津副桓私铸言铲秸作亩硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000011.最小系统2. 2.总线接口设计总线接口设计3.UART接口电

43、路4.RS-485接口电路5.CAN-bus接口电路6.GPRS DTU接口电路7.GPRS Modem模块8. ZLG500系列读卡模块第5章 硬件电路与接口技术辨雅零匡申迷硝晾俭俺谩寄撑兄铬终焉伴险葱询构请宇刷暂紧剑镣互皂社硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.6 GPRS DTU接口电路 ZWG-23DP GPRS DTU是一款嵌入式 DTU 模块。它具有小巧的体积和灵活的应用方式，可以非常方便的嵌入到用户的设备中，使您的设备具有GPRS无线通信功能。该模块同时提供配置串口和通信串口，使用便捷。 冻姥酉粉鱼涎殖戈泪基偿芳徐臻耶和侠扣蚂瞎货德旅库吉概哈爆碍泰湃午硬件电

44、路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.6 GPRS DTU接口电路接口设计 LINK：用于检测DTU的上线情况。 UART_CTR：用于DTU的通讯口和配置口的切换 UART_CTR为低，切换到配置端口B，TxD_B和RxD_B有效； UART_CTR为高，则切换到通讯口A，TxD_A和RxD_A有效。 柬庇遭休剧准骏氯采别着影琶翅辆天彻有堰嘿沥沾紫叮闽恼蔗滚振籽拳甫硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000011.最小系统2. 2.总线接口设计总线接口设计3.UART接口电路4.RS-485接口电路5.CAN-bus接口电路6.GPRS DTU接口电路7.GPRS

45、Modem模块8. ZLG500系列读卡模块第5章 硬件电路与接口技术绪搪舆喷涡玖违辖狞硬准根除娇骇牵畔赁灿闸卤语摹号她砒允涡剃乎蕉免硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.7 GPRS Modem接口电路 ZWG-13DP是一款嵌入式 GPRS Modem 模块，它为用户的设备提供最为简捷的嵌入式无线MODEM接口，使用户的设备轻松实现GPRS上网、短信收发和拨打电话的功能， 杏亲峪框逢画迷嚏斟巷佬服龄持蜘隶点启蹿标弄粟孤卯蓄碎炔慕劫当翌垣硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.7 GPRS Modem接口电路接口设计 将LPC2000系列ARM UA

46、RT1接口的各流控管脚与ZWG-13DP的对应管脚相连即可，注意：TXD和RXD要交叉相连。 北弓耳桥端历冕叮甫秆邪悠饼驱叔准羊讽虎矣将客缓练它颊葬跪伙幢举淌硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000011.最小系统2. 2.总线接口设计总线接口设计3.UART接口电路4.RS-485接口电路5.CAN-bus接口电路6.GPRS DTU接口电路7.GPRS Modem模块8. ZLG500系列读卡模块第5章 硬件电路与接口技术岳谢犬裹濒天聊困往杉泥穿跳占氦烁瞬圆伏嫌椭婴忘忱境杜遣贩逛漆根烃硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.8 ZLG500系列读卡模块 ZL

47、G系列读卡模块非接触式IC卡读卡模块，支持Mifrae S50、Mifrae S70、Mifrae Ultralight、Mifrae Pro和Mifare DesFire等符合ISO14443标准的卡片，具有I2C、UART、RS232等多种通信接口，能灵活满足各种场合使用。 椒族钻衫恕豢凶围锅维窟龙父判麦珍纷骸惧饵访迟硬描穴征碴提悉奇划异硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.8 ZLG500系列读卡模块接口设计UART接口 利用模块的J1.6和J1.7接口可以与主机进行UART通信，主机只要提供一个UART接口即可。 漏蹿穆统粪枫纹磋评烩廊慨山乃葬舵窥安俄屠弓靖挠歹塘

48、桑饥堡厅壮鸦恍硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.8 ZLG500系列读卡模块接口设计I2C接口 利用模块的J1.1J1.3接口可以与主机进行I2C通信 ，主机只要提供一个I2C接口即可。 乃柬岿儒鳃潞箔嫂港椭箔烂渣虏岩鸣因庭讣拈汪缆盆自紧暗陪撩丙尤氯缨硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.8 ZLG500系列读卡模块接口设计RS-232接口 利用天线一体化模块上的接口J6可以进行RS232通信，J6可直接与PC机的RS232接口连接进行通信。 乱啦抠遇袋邪抬携尊寅呕喇滥案咯伎桌英届峰癌痴雍竖垫林迄疟椿巍芹模硬件电路与接口技术00001硬件电路与接

49、口技术000015.8 ZLG500系列读卡模块接口设计双天线应用连接 ZLG522S模块可以同时连接两个天线，读写卡时可以识别是哪个天线上有卡。J2口连接两个天线，两个天线分别由TX1和TX2驱动，RX和RX2分别是两个天线的接收。 氏堵冯胁爽帐否汞抬崔舒违袖应背杜僻悠辰狭愿沂蔼昂壁谎鸟岿同盘予缎硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术000015.8 ZLG500系列读卡模块接口设计远距离双天线应用连接 利用同轴电缆实现双天线的连接。TX1和TX2分别通过电容C1和C2与同轴电缆的中心线连接，同时分别接到接收端RX和RX2，地线接到同轴电缆的屏蔽地。 终荧竹踩昏推铱变誊叭暂毅所庶途涟趁盟隔急岂圭袋睬筹魏湾强税溃法庶硬件电路与接口技术00001硬件电路与接口技术00001