工業(yè)級(jí)HMI芯片Model3C詳解（三）通信接口

Model3C是一款基于 RISC-V的高性能、國(guó)產(chǎn)自主、工業(yè)級(jí)高清顯示與智能控制 MCU,集成了內(nèi)置以太網(wǎng)控制器，配備2路CAN、4路UART、5組GPIO、2路SPI等多種通信接口，能夠輕松與各種顯示設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)傳輸和穩(wěn)定通信，可以與各種工業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接，為用戶(hù)提供了更加靈活的解決方案。

本文將從Model3C的互聯(lián)接口出發(fā)，詳細(xì)介紹Model3C的功能特性。

雙CAN配置：

Model3C是一顆充分運(yùn)用雙CAN通信技術(shù)、個(gè)位數(shù)價(jià)格的工業(yè)級(jí)HMI芯片，雙CAN通信采用雙通道冗余設(shè)計(jì)，當(dāng)其中一個(gè)通道出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)通道可以立即接管數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，確保系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。

Model3C芯片CAN模塊的基本特性如下：

• 支持CAN2.0A和CAN2.0B協(xié)議
• 支持11位標(biāo)識(shí)符(標(biāo)準(zhǔn)格式)和29位標(biāo)識(shí)符(擴(kuò)展格式)
• 可編程通信速率最高達(dá)1Mbps
• 支持多種操作模式：正常模式、只聽(tīng)模式、自測(cè)模式、休眠模式、復(fù)位模式
• 錯(cuò)誤檢測(cè)與處理：錯(cuò)誤計(jì)數(shù)、錯(cuò)誤報(bào)警閾值可配置、錯(cuò)誤捕獲、仲裁丟失捕獲

UART模塊：

• 兼容工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)16550 UART
• 256x8bit發(fā)送與接收FIFO
• 傳輸速度可達(dá)3Mbps
• 支持5-8數(shù)據(jù)位以及1/1?/2停止位
• 支持奇校驗(yàn)，偶校驗(yàn)或者無(wú)奇偶校驗(yàn)
• 支持DMA控制器接口
• 支持軟件/硬件流控
• 支持IrDA 1.0 SIR
• 支持RS-485/9bit模式
• RS-485支持硬件使能
• Compact-IO精簡(jiǎn)2線模式

GPIO模塊，

Model3C芯片GPIO模塊主要提供兩部分功能：

1. PinMux功能。配置 pin腳的工作模式。
2. 通用 GPIO功能。當(dāng) pin腳被配置為通用 GPIO模式時(shí)，進(jìn)一步配置 gpio輸入輸出模式、上下拉模式、輸出配置、輸入讀取、中斷的注冊(cè)和使能。

I2C接口

Model3C芯片的I2C模塊是一個(gè)兩線接口，通過(guò)SCL和SDA兩根線即可完成數(shù)據(jù)的傳輸。I2C V1.0的設(shè)計(jì)完全遵從I2C總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，不支持SMBus協(xié)議。

基本特性如下：

• 支持master模式
• 最高傳輸速率為400Kb/s
• 支持7bit和10bit尋址
• 且硬件支持I2C總線掛死恢復(fù)機(jī)制

CIR模塊

Model3C芯片CIR模塊包含發(fā)送器和接收器，用于發(fā)送和接收紅外信號(hào)。該模塊可生成或捕獲各類(lèi)數(shù)字脈沖信號(hào)。模塊使用游程編碼(RLC)方式編碼數(shù)字脈沖信號(hào)，以字節(jié)為單位記錄編碼數(shù)據(jù)，MSB位表示信號(hào)電平(1表示高電平，0表示低電平)，其余7位以采樣時(shí)鐘為單位表示信號(hào)寬度(最大寬度為128，如果大于128則使用另一字節(jié)存儲(chǔ))。

CIR模塊基本特性如下：

• 全物理層執(zhí)行
• 采用游程編碼
• 載波頻率及占空比可編程，支持任意波形發(fā)生
• 支持中斷
• 不支持DMA

PWM輸出

PWM的硬件設(shè)計(jì)，使用時(shí)基計(jì)數(shù)器產(chǎn)生上述的鋸齒波信號(hào)，使用一個(gè)比較器可同時(shí)產(chǎn)生兩路PWM信號(hào)。 PWM模塊的硬件原理圖可簡(jiǎn)化如下：

• 每個(gè)PWM通道可以產(chǎn)生兩個(gè)PWM輸出信號(hào): PWMx0和 PWMx1，可遵循如下配置：
  • 兩個(gè)獨(dú)立的單邊輸出
  • 兩個(gè)獨(dú)立的雙邊對(duì)稱(chēng)輸出
  • 一個(gè)獨(dú)立的雙邊非對(duì)稱(chēng)輸出
• 專(zhuān)用的16位可配置周期和頻率的時(shí)基計(jì)數(shù)器（Time Base Counter）
• 系統(tǒng)時(shí)鐘100MHz
• 多種事件可配置產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的中斷

總結(jié)

工業(yè)級(jí)HMI芯片Model3C具備4路串口、2路CAN、5組GPIO、兩路I2C、一組 CIR，同時(shí)支持左右聲道數(shù)字 PWM輸出（DSPK）；豐富的接口特性，為用戶(hù)產(chǎn)品提供了強(qiáng)大的通信和擴(kuò)展能力，方便與其他設(shè)備進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)交互。