MCU芯片通信接口設計方案

MCU芯片通信接口設計

一、背景

一、背景

本文探討兩個主控器MCU之間數(shù)據(jù)交互(TTL、CMOS電平)的IO之間的接口設計，達到兩個主控MCU實現(xiàn)系統(tǒng)電源隔離，互不影響;框圖上如圖所示。

二、設計方案

方案一

漏級開路方案，如上圖所示。

方案二

1)三極管和二級管配合的使用方案，如上圖所示。

2)存在2處需注意事項，其一需使用正向低壓差二級管，防止低電平過高;其二反向漏電流小二極管，尤其高溫下，防止不能實現(xiàn)隔離，

方案三

1)1個三極管的方案如圖4所示;

2)次方案存在主意實現(xiàn)為需管控好IO口配置，因TXD_HT為高電平或高阻狀態(tài)，3V3_HT有電壓，而3V3無電壓時，因V4為NPN三級管，會有產(chǎn)生倒灌電流，電流路徑為3V3_HT->RXD_PLC->3V3或因MCU的IO口內(nèi)部有對系統(tǒng)電源的保護二極管，電流路徑為3V3_HT->RXD_PLC->UART5_RXD_PLC->3V3，測試波形如下圖所示，藍色為RXD_PLC波形，紅色為3V3波形。

三 總結(jié)

電路可靠性、成本進行歸納

1. 方案一，可靠性最高，成本三個方案處于中間。

2. 方案二，其一存在2大設計注意事項，存在潛在風險，其二三種方案成本最高。

3. 方案三 成本最低，存在上述注意事項，如出現(xiàn)電流倒灌，其一實現(xiàn)不了隔離作用，其二對IO口產(chǎn)生潛在的損傷風險。