1 簡介

多路復用開關（MUX） 是個數(shù)字開關器件，也成為數(shù)據(jù)選擇器。它是一種通過一根控制線來選擇數(shù)據(jù)路由的組合邏輯電路，具體見下：

2 資源獲取

相關的手冊或者參考設計獲取方式：關注公眾號，回復:Switch，即可獲取安裝包。

3 應用場景

• 開關共享資源來節(jié)省空間

原理 ：將四個傳感器和一個AD采集模塊連接到多路復用開關上，通過控制S1、S2、S3、S4的導通與關閉，控制AD采集不同傳感器上的數(shù)據(jù)信息。當然，這種方式也可以應用于通信領域，每個收發(fā)器均按照相同的時間間距使用總下，避免造成數(shù)據(jù)通信紊亂。

對邏輯信號 A0 和 A1 控制將哪個傳感器連接到 ADC。由于傳感器報告的物理特性不會隨時間快速變化，因此順序采樣不會造成數(shù)據(jù)丟失的風險。其主要優(yōu)點是只需使用一個 ADC 和相關電路便能處理所有四個傳感器，元器件總數(shù)量得以減少，因而設計的總成本也得以降低。

• 配置選擇

工控機在不同的使用場景下需要不同的配置，例如工控機在下載程序時，需要調(diào)整撥碼開關，使其進入下載模式。頻繁操作容易出現(xiàn)錯誤，可以通過多路復用開關去切換Download Mode和Running Mode。

電路分析

• 需要下載程序時，用戶按下?lián)艽a開關，單片機通過Data Select控制工控機進入下載模式；
• 下載完成后（可以延遲固定的時間，也可以工控機通知單片機），單片機通過Data Select使其切換到Running Mode。
• 模式切換

工控機資源不夠，可以通過復用的方式來滿足用戶的需求。

• 在線升級

之前有同時使用多路復用開關實現(xiàn)工控機給MCU實現(xiàn)程序在線升級。由于MCU在程序升級過程中可能會掉電，所以在升級程序之前通過復用開關將所有電源切換給工控機進行控制，這里就不再贅述。
4 多路復用開關電路設計

• 通用復用開關電路設計

ADG858是ADI一款通用的多路復用開關，導通時電阻時0.58Ω。應用于手機、MP3、電源系統(tǒng)等領域。導通電阻是一個非常關鍵參數(shù)，

該芯片的應用比較簡單，具體控制方式見下：

• 當IN1或者IN2連接到GND時，Dx連接到SxB；
• 當IN1或者IN2連接到VCC時，Dx連接到SxA。

詳見手冊：

另外,TI還有一款類的功能芯片：TS3A27518ERTWR

• I2C復用開關電路設計

PCA9542A是一款二選一雙向變換多路復用器，通過I2C總線進行控制。SCL/SDA上游對會扇出兩個SCx/SDx下游對或通道。一次只選擇一條SCx/SDx通道，由可編程控制寄存器的內(nèi)容決定。提供兩個中斷輸入1和1，每對SCx/SDx下游對各一個。提供一個中斷輸出1，用作兩個中斷輸入的AND。上電復位功能會將寄存器設為其默認狀態(tài)并初始化I2C總線狀態(tài)機而不選擇任何通道。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)見下圖：

多路復用器的傳遞門如此構(gòu)造，使得VDD引腳可用于限制PCA9542A所傳遞的最高電壓。這允許在各SCx/SDx對上使用不同的總線電壓，在沒有任何額外保護的情況下使1.8 V、2.5 V或3.3 V部件能夠與5 V部件通信。外部上拉電阻將總線上拉至各通道想要的電壓電平。所有I/O引腳均為5 V耐受。

• HDMI復用開關電路設計

此處介紹的是TS3DV642A0RUAR， 參考設計獲取方式查看第二小節(jié) 。TS3DV642 是一款12通道1:2或2:1雙向多路復用器 /多路解復用器。TS3DV642 可由2.6V至4.5V的電源 供電，適用于電池供電。該器件的導通電阻 (RON) 較低并且I/O電容較小，能夠?qū)崿F(xiàn)典型值高達 7.5GHz 的帶寬。該器件可為 HDMI 和 DisplayPort 應用提供所需的高帶寬，且兼容HDMI信號和DP信號。簡化原理圖見下圖：

詳細設計原理圖見下圖：

工作電壓為2.6V 至 4.5V，其傳輸速率為

• 端口 A：典型值 6.9GHz
• 端口 B：典型值 7.5GHz
• 以太網(wǎng)復用開關電路設計

此處介紹芯片是MAX4890, 資料獲取方式見第二小節(jié) 。這款芯片同時兼容10/100/1000以太網(wǎng)。

注意：這款芯片需要外置網(wǎng)絡變壓器。

• PCIE復用開關電路設計

此處介紹的芯片是PI7C9X2G304EV, 資料獲取方式見第二小節(jié) 。