低成本硬件通信口扩展方案分享

低成本硬件通信口扩展方案分享一、方案分享二、TMUX1208PWR芯片介绍1、 关键特性与参数2、功能框图与引脚说明3、在通信接口扩展中的应用如 CAN4、使用注意事项5、 典型应用电路以扩展 4 路 UART 为例一、方案分享我们拿can通信来举例这是can接收这是CAN发送通过两个TMUX1208PWR芯片可以扩展出8路CAN通信口IIC、串口等类似。二、TMUX1208PWR芯片介绍TMUX1208PWR 是德州仪器Texas Instruments推出的一款高性能、8通道、单刀单掷SPST模拟开关/多路复用器MUX芯片。它采用先进的 CMOS 工艺制造具有低导通电阻、高带宽和低功耗等特点广泛应用于通信接口扩展、信号路由、测试测量和工业自动化等领域。1、 关键特性与参数通道数量8路独立的单刀单掷SPST开关。电源电压范围1.8 V 至 5.5 V兼容多种逻辑电平。导通电阻Ron典型值仅 0.9 Ω在 5 V 供电时确保信号传输损耗极小。带宽-3 dB高达 200 MHz支持高速信号切换。低功耗静态电流典型值仅 0.1 µA非常适合电池供电设备。开关时间导通时间tON约 20 ns关断时间tOFF约 15 ns。封装采用 TSSOP-16 封装PWR 后缀体积小便于 PCB 布局。控制接口兼容 1.8 V/3.3 V/5 V 逻辑的 3 位二进制地址线A0, A1, A2和使能引脚EN可轻松通过 MCU 的 GPIO 控制。2、功能框图与引脚说明TMUX1208PWR 内部包含 8 个独立的 SPST 开关通过一个 3-to-8 解码器根据地址线 A0-A2 的状态选通其中一路。使能引脚EN为高电平时所有开关断开高阻态为低电平时根据地址选通对应通道。主要引脚功能TSSOP-16VDD引脚 16正电源1.8 V – 5.5 V。GND引脚 9电源地。S1–S8引脚 1–88 个开关的源极Source引脚通常连接待切换的信号源。D引脚 10公共漏极Drain引脚所有开关的漏极在此汇合输出到目标设备。A0, A1, A2引脚 11–133 位地址输入用于选择通道000 对应 S1111 对应 S8。EN引脚 14使能输入低电平有效EN0 时根据地址选通EN1 时全部关断。NC引脚 15未连接可悬空或接地。3、在通信接口扩展中的应用如 CAN如方案所述利用两片 TMUX1208PWR 可以扩展出 8 路独立的 CAN 通信口原理每个 TMUX1208PWR 的 8 个源极S1-S8分别连接 8 个 CAN 控制器或 CAN 收发器的 TX/RX 信号公共漏极D连接到主 MCU 的单个 CAN 引脚如 CAN_RX 或 CAN_TX。控制逻辑MCU 通过 3 根 GPIO 控制地址线A0-A2选择需要通信的 CAN 通道通过另一根 GPIO 控制使能EN来开启/关闭开关。优势仅用少量 GPIO 就实现了多路 CAN 信号的切换极大节省了 MCU 引脚资源和 PCB 面积同时保证了信号完整性低 Ron、高带宽。4、使用注意事项电源去耦在 VDD 附近放置一个 0.1 µF 的陶瓷电容到 GND以滤除高频噪声。信号电平兼容确保输入信号电压不超过 VDD 和 GND 的范围防止闩锁或损坏。未使用通道建议将未使用的源极引脚Sx接地或接固定电平避免浮空引入噪声。热插拔该芯片不具备热插拔保护在系统上电状态下连接/断开信号源可能导致意外导通或损坏。布局布线高速信号路径应尽量短并避免与数字控制线平行走线以减少串扰。5、 典型应用电路以扩展 4 路 UART 为例// 示例STM32 GPIO 控制 TMUX1208PWR 选择第 3 路通道A20, A11, A01#defineMUX_A0_PINGPIO_PIN_0#defineMUX_A1_PINGPIO_PIN_1#defineMUX_A2_PINGPIO_PIN_2#defineMUX_EN_PINGPIO_PIN_3voidselect_mux_channel(uint8_tch){// ch: 0~7HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,MUX_A0_PIN,(ch0x01)?GPIO_PIN_SET:GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,MUX_A1_PIN,(ch0x02)?GPIO_PIN_SET:GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,MUX_A2_PIN,(ch0x04)?GPIO_PIN_SET:GPIO_PIN_RESET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,MUX_EN_PIN,GPIO_PIN_RESET);// 使能开关}总结TMUX1208PWR 是一款灵活、高性能的模拟开关特别适合在引脚有限的 MCU 系统中扩展多路数字或模拟信号通道如 CAN、I²C、UART、SPI 等。其低导通电阻和高带宽保证了信号质量是通信接口扩展方案的理想选择。