I2C转UART

OD2101/OD2101A:I2C转UART接口芯片Ver1.1一、概述OD2101/OD2101A芯片为14脚TSSOP封装的CMOS器件，是一款提供I2C转UART接口 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的专用协议转换芯片。该芯片可以方便用户进行I2C接口的扩展，将数据与RS232，RS485总线进行透明传输。当设计中需要扩展微处理器的串口或希望在单独I2C总线上与UART器件进行数据交换，使用该芯片可以简单的实现方案。对于实现I2C总线的远距离传输，OD2101/OD2101A芯片也可以提供实用的解决方案。OD2101/OD2101A芯片的I2C和UART都具有64字节的FIFO，可最大限度的保存用户数据。I2C接口采用从机模式通讯，可适应从0~400K的I2C传输速率（如果系统需要采用I2C主机方式进行通讯，请参考OD21XX其他系列芯片）。OD2101/OD2101A有3个硬件管脚（A0，A1，A2）来实现不同的I2C从机地址设置，最多允许8个器件公用一个I2C总线，OD2101与OD2101A唯一的不同在于固定的I2C地址不同，这样在同一个I2C总线上，最多允许16个器件OD2101，OD2101A各8个）进行共用。OD2101/OD2101A芯片具有片内振荡器，可以提供UART的波特率，范围从300~115200BAUD。UART硬件接口共4根（TXD，RXD，RTS，CTS）。从UART接收的数据可以以中断的方式 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 主机，保证数据的实时性。OD2101/OD2101A具有系统关断功能，在此状态下，所有通讯接口都处于高阻态，芯片进入节电模式，这种情况下功耗可降到10μA以下，用户可以在运行中切换芯片的工作状态和关断状态。-1-二、特性z工作电源电压2.4V~3.6V。具有片内振荡器和内部复位。zI/O口可承受5V电压。z0~400K的I2C时钟频率。低电平有效中断输出。z300~115200BAUD的UART波特率设置范围。增强型UART，具有CTS和RTS通讯控制管脚。zI2C和UART分别具有64字节的FIFO。具有关断功能，系统可实现低功耗。z14脚的TSSOP封装。温度范围-40℃～+85℃三、引脚及说明采用14脚TSSOP封装，引脚图如图1所示。其管脚定义如下：图1管脚配置-TSSOP管脚描述管脚号符号功能-2-1A0I2C地址输入02IRQ中断输出（开漏极）低有效3RST复位管脚（需要通过上拉电阻5~10K接VDD）4VSS地SHDN置高），硬件关断输入脚。当关断产生（5SHDN芯片停止工作，所有接口变成高阻态，系统进入节电模式。正常工作需要接低电平。6SDA串行数据线7SCL串行时钟线8RXD串行口输入9TXD串行口输出10VDD电源：2.4V~3.6V11CTS低有效输入管脚。通过CTS寄存器读取。通常用在RS-232的清除输入功能。12RTS低有效输出管脚。通过RTS寄存器控制。通常用在RS-232的输出请求或RS-485的驱动使能。13A2I2C地址输入214A1I2C地址输入1表1管脚描述方框图图2OD2101/OD2101A方框图-3-四、功能详述OD2101/OD2101A通过I2C实现数据传输、系统参数设置、流控制、状态控制功能。I2C接口实现这一过程通过命令字节实现。在写数据发送过程中，命令字节是紧跟地址字节之后的第一个字节，它作为一个指针指向要进行写或读操作的寄存器。相关命令字节地址参见寄存器详述：寄存器命令字节命令数据流方向寄存器0读UART数据接收缓冲写I2C数据接收缓冲1读UART数据接收缓冲区接收字节数2读I2C数据接收缓冲区可加载字节数3读/写UART接口控制寄存器4读/写控制寄存器1表2：命令字节寄存器0–数据字存器位76543210UART数据接收缓冲Dr7Dr6Dr5Dr4Dr3Dr2Dr1Dr0I2C数据接收缓冲Dt7Dt6Dt5Dt4Dt3Dt2Dt1Dt0表3：寄存器0此寄存器读写分别指向UART数据接收缓冲和I2C数据接收缓冲的FIFO中，可对这些数据缓冲进行连续的读写。在写入I2C数据接收缓冲时应注意查询寄存器2中I2C数据接收缓冲区可加载字节数，写入的数据不要超出相应加载数，否则会出现数据丢失。在读取UART数据接收缓冲时注意查询寄存器1中UART数据接收缓冲区接收字节数是否非空，当缓冲区接收字节数为空时继续读取数据，I2C将收到非正常数据（0x00）。寄存器1-UART数据接收字节寄存器（只读）位76543210UART数据接收寄存Du7Du6Du5Du4Du3Du2Du1Du0器表4：UART数据接收字节寄存器-4-寄存器2-I2C数据接收缓冲区可加载字节寄存器（只读）位76543210I2C数据接收缓冲区Di7Di6Di5Di4Di3Di2Di1Di0可加载字节数寄存器表5：I2C数据接收缓冲区可加载字节寄存器寄存器3-UART接口控制寄存器位76543210UART接口控制寄存CUBCIBRTSCTSB3B2B1B0器初始状态00000000表6：UART接口控制寄存器UART接口控制寄存器可以控制RTS、CTS握手信号，设置UART波特率和选择清除I2C和UART接收缓存。寄存器3的设置在I2C写入寄存器成功后立即生效，当设置改变UART波特率时，系统将清除I2C和UART接收缓存中的数据。波特率波特率波特率波特率B3B2B1B0B3B2B1B0000096001000480000013001001720000106001010144000011900101119200010012001100288000101180011013840001102400111057600011136001111115200表7：波特率对照表寄存器4-控制寄存器1扩展寄存器，在OD2101/OD2101A中不起作用。为保证程序兼容性，对这个寄存器写入数据应都为0。寄存器位描述位名称读/写默认状态描述Dt0~Dt7写XUART数据接收缓冲FIFO。Dt0~Dt7读00000000I2C数据接收缓冲FIFO。Du（7：0）读0记录目前UART接收缓存中字节数（<=64）-5-Di（7：0）读0记录目前I2C数据接收缓存中空余空间（<=64）B0~B3写0000UART波特率设置位。用来设置不同波特率（相见表）B0~B3读0000UART波特率显示位。显示系统当前波特率数值（相见表）允许发送。此位记录CTS管脚状态（CTSbit=0CTS读不变对应CTS管脚为高，bit=1对应CTS管脚为低）。RTS写0请求发送。此位用来控制RTS管脚（RTSbit=0将RTS管脚置高，bit=0将RTS管脚置低）。（CleanI2CBuffer）清除I2C数据接收缓冲。CIB写0向CIB置1芯片将执行清除动作，清除结束后系统将CIB位重新置为0。（CleanUARTBuffer）清除UART数据接收缓CUB写0冲。向CUB置1芯片将执行清除动作，清除结束后系统将CUB位重新置为0。表8：寄存器位描述上电复位将电源与VDD相连，内部的上电复位将使芯片保持复位状态直至VDD达到VPOR，这时，复位条件撤销，OD2101/OD2101A内部寄存器和状态机均初始化成默认状态。在电路设计中，为保证复位的可靠和统一，需要在RST接一个5~10K的上拉电阻连到VDD。中断输出当UART接收缓冲接收到新数据时，开漏极中断激活（IRQ=低）。当UART接收缓冲区数据为空时，开漏极中断取消（IRQ=高）。基于开漏极输出的特点，在连接到中断接收源时，需要在IRQ端连接上拉电阻。器件地址图3OD2101器件地址图4OD2101A器件地址-6-关断功能当SHDN管脚置高时，芯片进入关断功能状态。这时所有通讯接口均进入高阻态，系统进入低功耗状态。除了SHDN，其他触发都不能改变芯片状态。当SHDN重新置低后，系统恢复正常工作，所有寄存器恢复到关断前状态（I2C和UART数据缓冲区数据全部清空）。典型应用3.3V1K1KSDASHDNSCL3.3V1KIRQMAX3232TXDRXD5KCTSRSTRTSA0A1A2图5OD2101/OD2101A典型电路-7-五、芯片性能参数极限参数表9：极限参数注：器件在超过表9“极限参数”工作可能会造成永久性的损坏。本产品带有保护器件内部的电路设计，以避免过量静电荷的损坏性影响。但是建议不要在超过极限值的情况下工作。[3]参数在操作温度范围内是有效的，除非另有规定。所有的电压都是相对Vss而言的，除非另有说明。-8-封装图6TSSOP14封装-9-