利用成熟的接口标准扩展新应用--维肯电子展示针对多种主流产品的嵌入式系统方案

作者：蒲文清

在嵌入式应用领域中，UART具有操作简单、工作可靠、抗干扰强、传输距离远(组成485网络可以传输1200米以上)的优点。设计工程师普遍认为UART是从CPU/MCU向系统其他部分传输数据的最佳方式，因此在工业、通信和家电控制等嵌入式领域中得到了广泛的应用。在本届IIC上，四川维肯电子有限公司向中国工程师展示了该公司推出的基于其VK3X系列UART芯片的解决方案和评估板套件，这些参考设计方案分别针对智能手机/工业PDA、智能机顶盒/智能家居控制中心、GPS车载总和信息系统/串口服务器以及税控POS机/远程抄表应用和加油机系统等应用。

“目前的大多数UART器件是以计算机总线转换UART为应用基础的，其通用性、管脚、寄存器在20年以来很少有改变。针对嵌入式应用，目前的UART器件普遍存在操作复杂、管脚多、价格较高的问题，难以满足嵌入式系统的发展需求。” 维肯电子产品总监赵广宇表示，“针对嵌入式系统中UART的发展趋势，维肯电子推出了VK3X系列芯片，支持8位并行总线、SPI总线、UART等多种主机总线接口，支持高速传输，具有宽工作电压和低功耗设计等领先的功能特性。”

在维肯公司推出的VK3X参考设计智能电话/工业PDA设计中就采用了该公司的VK3X系列SPI接口的UART，可以通过SPI总线扩展4个最高速度达920kbps的串口，满足高速数据传输和扩展要求。“随着3G手机时代的到来，智能手机需要实现更多的功能，例如GPS、蓝牙和指纹识别模块等都是采用UART接口。同时，3G的数据传输速度已经达到384kbps，扑通的UART的230kbps速度已经不能满足需求。”赵指出，“而且VK3X的休眠模式和自动唤醒功能尤其适合电池供电的便携式应用。”

税控POS机是该公司展出的另外一个重要应用。税控机作为一个控制密集的嵌入式系统，需要连接和控制大量的外设，例如打印机、调制解调器、RS-485网络接口以及税控IC卡，这些都工作在UART串行通信方式，而像密码键盘、条形码扫描器、IC卡读卡器以及磁卡读卡器、串行显示屏等外设是通过RS-232串口与POS机相连接。因此，税控POS机需要进行串口得扩展。该公司的方案采用了VK3X系列芯片来实现串口的扩展。“与目前采用GPIO口来模拟串口的方案相比，这种解决方案占用的CPU和IO资源都很少，即使8位的MCU也可以胜任。而且扩展的子串口都是标准的硬件UART，数据传输更加可靠。”赵指出。

在该公司展示的车载信息平台、远程自动抄表系统、智能机顶盒/家居控制中心参考设计中，都利用了该公司VK3X系列芯片实现接口扩展，充分满足系统外设连接、功能扩展等嵌入式系统产品设计需求。目前该公司推出的包括VK31、VK32、VK33以及VK34多个系列的UART芯片产品，可以满足各种不同的UART接口应用需求。

图1：VK32系列嵌入式税控POS设计平台

图2：VK32系列远程自动抄表系统设计

图3：VK3233在嵌入式车载信息平台设计中的应用