【应用】国产接口芯片WK2124-ISSG在彩屏温控器中的应用，实现SPI扩展4通道UART

时间： 2021-12-31 来源：世强

技术问答

在彩屏温控器产品设计中，为满足智能家居的应用场景彩屏温控器集成的功能越来越强大，通过蓝牙实现配网，然后通过WIFI来实现整个智能家居的无线通信，同时也用来控制新风系统等设备。在产品设计中需要预留多个UART口来实现和外设的通信，但选择的集成蓝牙和WIFI的SOC芯片的UART口不够用，这样就需要一个SPI扩展4通道UART的接口芯片，在此选用为开微电子的接口芯片WK2124-ISSG。产品的框图如下：

为开微电子的WK2124-ISSG是SPI™接口的4通道UART器件，可以满足产品设计需要的扩展UART通道数量。每个子通道UART的波特率、字长、校验格式可以独立设置，最高可以提供2Mbps的通信速率，完全满足产品对信号的传输速率的要求。每个子通道可以独立设置工作在IrDA红外通信。每个子通道具备收/发独立的256级FIFO硬件收发缓存，FIFO的中断可按用户需求进行编程触发且具备超时中断功能，方便产品的功能设计。WK2124-ISSG采用SSOP20绿色环保的无铅封装，可以工作在2.5～5.0V的宽工作电压范围，可以满足产品的设计要求。

具备可配置自动休眠/唤醒功能（uS级唤醒），简化设计的难度。操作简单可靠，提供工业级产品高速CMOS工艺，保证产品的稳定性。下面是芯片内部原理框图：

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WK芯片调试过程分析？

调试技巧： 1）.电路硬件检查： A.首先检查电源，看芯片电源正和GND是否正常（建议和MCU共地共电源）。芯片焊接是否有虚焊，过焊，和短路的情况。 B.其次查看晶振是否起振，起振是否正常；然后检查复位引脚，复位后应该保持高电平。 C.检查模式配置引脚（主接口支持多种模式才有）M1M0选择模式是否正常 2）.软件调试 A.上电后最好进行复位。保证芯片处于一个初始状态（在调试阶段复位很关键，很多调试不正常可能都是由于前期错误操作导致的，只要复位，可避免前期错误操作带来的影响） B.通常我们调试软件都是先调试主接口通信。根据你选择的主接口模式进行时序调试。具体时序参考数据手册。 C.在时序满足情况下，我们可以通过读 WK芯片某些值比较固定的寄存器，来判断主接口是否通信成功。比如： GENA； D.调试成功好，然后再调试写。可以写一些相关寄存器的值（ GENA），通过读来验证写寄存器是否成功 E.配置发送数据和接收数据相关寄存器。主要是使能子串口时钟和使能发送和接收，配置子串口相关波特率等。在调试过程中可以先将配置的寄存器读出来，看一下是否配置成功。 F.最后，以上步骤调试都通过，就可以实现数据正常收发了。

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如何正确设置波特率？

a)主接口是串口时，MCU和WK芯片通信间波特率通过发送0x55实现自适应。自适应成功即可通信。 b)子串口波特率修改，可以配置相关波特率寄存器（baud0/1、pres）。寄存器配置值，参考数据手册波特率配置表或公式可以计算。 c)波特率匹配问题。由于WK系列芯片内部缓存有限（256byte），所以大量数据传输的时候，注意通信中波特率控制问题。数据发送过程：主接口为串口时，波特率最好不要大于子串口波特率的4倍，否则有可能造成数据出错。如果主串口波特率较高，建议每次发送之间增加一定延时。接收数据过程：波特率设置时主串口口波特率要大于子串口的波特率，以减少主接口数据拥堵，建议最好采取中断方式，以保证子串口数据能够及时读取，避免数据溢出。

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WK2114 UART 接口四通道通用异步收发器无铅封装

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为开微电子（WEIKAI）WK系列UART芯片选型表（英文）

目录- WK Series UARTChip

型号- WK2124-ISSG,WK,WK2114-ISPG,WK2168-IQPG,WK2132-ISSG,WKSERIES,WK2212-IQNG,WK2204-IQNG

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FIFO使用需要注意哪些问题？

WK系列芯片，扩展每一路子通道FIFO都是收发独立的。 a)发送FIFO在数据发送的过程中，当子串口发送使能的情况下，写入发送FIFO的数据被立即发送出去。当子串口发送未使能的情况下，写入发送FIFO的数据，暂存在FIFO中，当超过256个字节的时候，数据将溢出。 b)接收FIFO在数据接收的过程中，子串口接收使能情况下，才可以接收数据，此时收到的数据会被接收到接收FIFO之中，主接口从接收FIFO中将数据读走，FIFO清空。

技术问答发布时间 : 2024-05-28