深入解析TP3465 MICROWIRE接口設(shè)備

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，高效的通信接口至關(guān)重要。TP3465 MICROWIRE接口設(shè)備（MID）為微處理器與外設(shè)之間的通信提供了強(qiáng)大而靈活的解決方案。本文將深入探討TP3465的特性、功能、應(yīng)用以及相關(guān)的技術(shù)細(xì)節(jié)。

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一、TP3465概述

1. 基本功能

TP3465 MID能讓通用微處理器（如National Series 32000處理器、Intel 80C188、80C86、80286、Motorola 6800和68000系列處理器）通過串行MICROWIRE接口與多達(dá)八個(gè)外設(shè)進(jìn)行高效通信。它通過執(zhí)行所有數(shù)據(jù)序列化和傳輸協(xié)議，使每個(gè)外設(shè)對(duì)微處理器而言就像直接連接一樣。

2. 應(yīng)用領(lǐng)域

• ISDN終端適配器：可用于連接ISDN組件，如TP3420 SID，以及非ISDN組件，如LCD顯示驅(qū)動(dòng)器和串行EEPROM。
• 數(shù)字和模擬線卡：適用于ISDN和非ISDN線卡應(yīng)用，可連接多個(gè)MICROWIRE外設(shè)。
• 與標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)接口：能與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行EEPROM、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、LCD驅(qū)動(dòng)器、時(shí)鐘發(fā)生器等外設(shè)進(jìn)行接口。

3. 特性亮點(diǎn)

• 總線兼容性：支持復(fù)用和非復(fù)用微處理器總線，兼容National/Intel和Motorola微處理器總線。
• 時(shí)鐘速度：微處理器時(shí)鐘（CKIN）最高可達(dá)20 MHz，MICROWIRE時(shí)鐘速度最高可達(dá)5 MHz。
• 外設(shè)兼容性：直接兼容8位和16位MICROWIRE外設(shè)。
• 溫度范圍：商業(yè)溫度范圍為0°C至 +70°C。
• 封裝形式：采用28引腳PLCC封裝，CMOS工藝，低功耗。

二、接口與引腳說明

1. MICROWIRE接口

由SK（時(shí)鐘輸出）、SO（數(shù)據(jù)輸出）、SI（數(shù)據(jù)輸入）和最多8個(gè)片選輸出線組成。SK為MICROWIRE時(shí)鐘輸出，SO為數(shù)據(jù)輸出，也可在與特殊設(shè)備通信時(shí)用作數(shù)據(jù)輸入，SI為數(shù)據(jù)輸入，CS0 - CS7用于選擇MICROWIRE外設(shè)。

2. 復(fù)用微處理器總線接口

MULT/INT引腳在上電時(shí)采樣，若為低電平，則微處理器總線格式為復(fù)用模式。該接口由8位復(fù)用地址/數(shù)據(jù)微處理器總線和6條控制線組成。

3. 非復(fù)用微處理器總線接口

若MULT/INT引腳在上電時(shí)不為低電平，則微處理器總線格式為非復(fù)用模式。由4位地址總線、8位數(shù)據(jù)總線和6條控制線組成。

三、功能描述

1. 微處理器接口

支持National/Intel和Motorola總線格式的復(fù)用和非復(fù)用模式。通過MULT/INT引腳確定總線格式，內(nèi)部具有靈活的總線接口邏輯，以支持不同總線格式所需的地址和數(shù)據(jù)選通信號(hào)。

2. MICROWIRE通信模式

• 軟件控制片選：除了兩個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)寄存器外，還有一個(gè)與輸出CS片選引腳直接映射的寄存器，微處理器軟件通過寫入CS寄存器來選擇和取消選擇各個(gè)引腳。
• 硬件生成片選：通過訪問其他地址位置的數(shù)據(jù)寄存器，硬件狀態(tài)機(jī)觸發(fā)激活CS引腳，發(fā)送相應(yīng)數(shù)量的MICROWIRE數(shù)據(jù)位，然后取消選擇引腳。

3. 控制和數(shù)據(jù)寄存器

有6個(gè)控制寄存器（PD、MWM、SKP、SKR、ST）和1組數(shù)據(jù)寄存器（FMB和SMB）用于與MICROWIRE設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。不同寄存器具有不同的功能，如PD寄存器用于定義引腳方向，SKP寄存器用于設(shè)置MICROWIRE時(shí)鐘極性等。

四、MICROWIRE主/從模式

1. 主模式

MID作為MICROWIRE總線的主設(shè)備，提供SK時(shí)鐘輸出到外設(shè)，通過SO引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，通過SI引腳接收數(shù)據(jù)。CS0 - CS7引腳用作外設(shè)的片選引腳。

2. 從模式

通過設(shè)置ms位，MID可工作在MICROWIRE從模式。主設(shè)備的時(shí)鐘連接到MID的CKIN引腳，SK輸出被忽略。

五、軟件驅(qū)動(dòng)程序

1. 初始化

• 寫入PD寄存器，將所需的片選控制引腳（CS0 - CS7）設(shè)置為輸出。
• 寫入SKP寄存器，選擇連接到CS0 - CS7引腳的每個(gè)MICROWIRE設(shè)備的SK時(shí)鐘極性。
• 寫入MWM寄存器，選擇連接到CS0 - CS7引腳的設(shè)備是8位還是16位。

2. 數(shù)據(jù)發(fā)送

• 正常模式：假設(shè)向連接到CS0 - CS7中任何一個(gè)的MICROWIRE設(shè)備發(fā)送16位數(shù)據(jù)，先寫入CS寄存器激活相應(yīng)的CS引腳，然后依次寫入SMB和FMB寄存器，等待傳輸完成后再取消選擇CS引腳。
• 硬件輔助片選：假設(shè)向連接到CS3引腳的設(shè)備發(fā)送16位數(shù)據(jù)，先將低字節(jié)數(shù)據(jù)寫入SMB地址，然后將高字節(jié)數(shù)據(jù)寫入FMBD3地址。

六、應(yīng)用案例

1. ISDN終端適配器

MID可用于ISDN終端適配器，連接ISDN和非ISDN組件。MID的SK、SO和SI信號(hào)連接到所有外設(shè)，設(shè)備片選控制線分別連接到每個(gè)設(shè)備，外設(shè)的狀態(tài)中斷直接連接到主處理器。

2. 模擬或數(shù)字線卡

可用于模擬和數(shù)字線卡應(yīng)用，最多可連接8個(gè)MICROWIRE外設(shè)。外設(shè)的中斷可通過線或方式連接到主處理器的一個(gè)中斷線，中斷發(fā)生后需要對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行輪詢。

3. 主從MICROWIRE操作

MID可作為MICROWIRE時(shí)鐘的主設(shè)備或從設(shè)備，用于處理器間的通信。在進(jìn)行MICROWIRE字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸之前，兩個(gè)處理器之間需要進(jìn)行外部握手。

七、電氣和時(shí)序特性

1. 電氣特性

包括絕對(duì)最大額定值、輸入輸出電壓、電流等參數(shù)。例如，VCC到GND的最大電壓為7V，輸入電壓范圍等都有明確規(guī)定。

2. 時(shí)序特性

包含微處理器總線接口、MICROWIRE端口接口以及控制和時(shí)鐘時(shí)序關(guān)系的時(shí)序圖和相關(guān)參數(shù)。如地址選通信號(hào)的寬度、建立時(shí)間、保持時(shí)間等都有詳細(xì)的規(guī)定。

TP3465 MICROWIRE接口設(shè)備以其豐富的功能、廣泛的兼容性和靈活的通信模式，為電子工程師在設(shè)計(jì)微處理器與外設(shè)通信系統(tǒng)時(shí)提供了一個(gè)可靠的選擇。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求合理配置寄存器和引腳，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的通信。你在使用TP3465時(shí)遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。