ZHCT946 June 2025 SN74LVC1G3157 , TMUX1219
在當(dāng)今快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 格局中，客戶與企業(yè)運營商遠程發(fā)送和接收信息的能力至關(guān)重要。配備藍牙?連接的智能儀表支持所有者、客戶和運營商無需物理連接即可使用熱表、燃氣表、水表和電表交換信息。將藍牙技術(shù)集成到智能儀表設(shè)計中，實時監(jiān)測能耗、分析歷史數(shù)據(jù)以識別趨勢以及通過智能手機等移動設(shè)備遠程訪問信息和警報。
為了支持智能儀表設(shè)計中各種設(shè)備之間的高效通信，UART（通用異步收收傳輸器）協(xié)議是數(shù)據(jù)傳輸?shù)某Ｓ脴?biāo)準。UART 因簡潔、低成本、集成方便和低能耗而普及。但設(shè)計經(jīng)濟實用型智能儀表系統(tǒng)時可能遇到各種挑戰(zhàn)。使用具有多個 UART 通信端口的智能儀表微控制器 (MCU) 會增加成本并使設(shè)計變得復(fù)雜。
在微控制器 (MCU) 上擴展單個 UART 端口的經(jīng)濟高效的方法是使用模擬多路復(fù)用器。2:1 多路復(fù)用器有助于實現(xiàn)智能儀表 MCU 與光收發(fā)器模塊之間的 UART 數(shù)據(jù)通信，同時還支持與 CC2340BLE 等 UART 藍牙器件直接通信。系統(tǒng)設(shè)計人員和操作人員可以利用 2:1 多路復(fù)用器的控制邏輯在光收發(fā)器模塊與 CC2340BLE 等藍牙器件之間切換 MCU UART 端口。該設(shè)計整合無線藍牙通信技術(shù)，增強智能儀表系統(tǒng)的功能，同時簡化整體系統(tǒng)設(shè)計并降低成本。
圖 1 使用兩個 2:1 多路復(fù)用器擴展智能儀表 MCU 的 UART 端口設(shè)計注意事項
- UART 是雙線通信方法：一條線用于傳輸數(shù)據(jù)（發(fā)送器），另一條條用于接收數(shù)據(jù)（接收器）。因此，設(shè)計人員可以使用兩個單通道多路復(fù)用器或一個雙通道多路復(fù)用器，如果單個 UART 器件需要與另外兩個 UART 器件進行通信，設(shè)計人員需要使用 2:1 多路復(fù)用器來有效管理連接。
- MCU 側(cè) UART 電壓為 3.3V 和 5V。設(shè)計人員必須選擇能夠在以上電壓下運行的多路復(fù)用器。
- UART 數(shù)據(jù)速率最高可達約 5Mbps。因此，帶寬至少為 15MHz 的多路復(fù)用器必須能夠傳輸數(shù)據(jù)而不出現(xiàn)任何問題。TI 的大部分模擬開關(guān)和多路復(fù)用器產(chǎn)品組合均超過 15MHz 帶寬規(guī)格。
| 器件型號 | VCC 范圍 (V) | 配置 | 帶寬 (MHz) |
|---|---|---|---|
|
SN74LVC1G3157 |
1.65 至 5.5 | 2:1 1 通道 | 340 |
|
TMUX1219 |
1.08 至 5.5 | 2:1 1 通道 | 250 |
|
TS5A23157 |
1.8 至 5.5 | 2:1 2 通道 | 220 |
參考資料
- 德州儀器 (TI)：低功耗 Bluetooth? UART 演示
- 德州儀器 (TI)：UART 應(yīng)用應(yīng)該使用什么模擬開關(guān)/多路復(fù)用器？[常見問題解答]