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[FAQ] TMUX1072: UART 应用应该使用什么模拟开关/多路复用器?

Part Number: TMUX1072
Other Parts Discussed in Thread: TS5A23157-Q1, TMUX1209, TMUX1309-Q1

主题中讨论的其他器件:TMUX1072TS5A23157-Q1TMUX1209TMUX1309-Q1

在为微控制器或其他低压器件寻找 UART 模拟开关/多路复用器时,了解 UART 标准的一些规范非常重要:

  • 两线制通用异步发送器/接收器
  • 微控制器侧的电压电平:3V 和 5V
  • 频率:数据速率最大值为 ~5Mbps(至少需要5MHz,但推荐 15MHz 或更高)

了解上述知识并知道 UART 协议的核心是允许以半双工、全双工、仅发送或仅接收模式发送异步数据,利用以下面向模拟开关/多路复用器的 3 个关键规格,可帮助您为系统选择正确的器件:

1) 模拟开关/多路复用器的配置。如前所述,UART 是一种两线制协议,因此需要一个双通道器件。  根据要通信的 UART 器件数量,将决定开关的配置。如果 1 个器件需要与 2 个其他器件通信,则需要 2:1 开关;如果是 4 个器件,则需要 4:1 开关。这种模式可以无限地延续下去。关于这一点的另一个注意事项是,大多数多路复用器具有2的次幂的配置,因此,如果 1 个主器件与 5 个其他器件通信,则需要使用 8:1 多路复用器。  

2) UART 与电压电平无关,因为许多不同的 PHY 可与 UART 协议一起使用。3.3V 或 5V 是 UART 在靠近控制器时的一些常见选项,因为许多控制器无法处理高于 3.3V 至 5V 的电压。这些电压电平与 TI 的低压多路复用器配合使用非常好,是 UART 扩展系统的理想选择。

3) 这里,带宽通常不会成为限制因素。UART 的速度相对较慢,由于具有 15MHz 或更高带宽的器件能够顺利传输 UART 数据,因此 TI 的大多数模拟开关和多路复用器产品系列都超过了 15MHz 带宽规格。

下表推荐了一些可在数据信号路径上传递 UART 信号的多路复用器。这些器件通过 GPIO 控制。

用于各种配置的 UART 兼容开关

UART

电压电平

电源电压电平

器件

配置

特性

封装

封装尺寸(长 x 宽)

3.3V


5V

3.3V

5V

TMUX1072

2:1

1.8V 兼容逻辑

UQFN

2.00mm x 1.70mm

VSSOP

3.00mm x 5.00mm

3.3V


5V

TS5A23157-Q1

2:1

通过汽车认证

VSSOP

3.00mm x 3.00mm

3.3V

5V

TMUX1209

4:1

1.8V 兼容逻辑

失效防护逻辑

TSSOP

5.00mm x 4.40mm

QFN

2.60mm x 1.80mm

3.3V


5V

TMUX1309-Q1

4:1

1.8V 兼容逻辑

失效防护逻辑

注入电流控制

通过汽车认证

TSSOP

5.00mm x 4.40mm

SOT-23-THN

4.20mm x 2.00mm

WQFN

3.50mm x 2.50mm