深入解析TP3465 MICROWIRE接口設備

在電子設備的設計中，高效的通信接口至關重要。TP3465 MICROWIRE接口設備（MID）為微處理器與外設之間的通信提供了強大而靈活的解決方案。本文將深入探討TP3465的特性、功能、應用以及相關的技術細節(jié)。

文件下載：TP3465V.pdf

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接口與多達八個外設進行高效通信。它通過執(zhí)行所有數(shù)據(jù)序列化和傳輸協(xié)議，使每個外設對微處理器而言就像直接連接一樣。

2. 應用領域

• 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顯示驅動器和串行EEPROM。
• 數(shù)字和模擬線卡：適用于ISDN和非ISDN線卡應用，可連接多個MICROWIRE外設。
• 與標準外設接口：能與行業(yè)標準的串行EEPROM、模數(shù)轉換器、LCD驅動器、時鐘發(fā)生器等外設進行接口。

3. 特性亮點

• 總線兼容性：支持復用和非復用微處理器總線，兼容National/Intel和Motorola微處理器總線。
• 時鐘速度：微處理器時鐘（CKIN）最高可達20 MHz，MICROWIRE時鐘速度最高可達5 MHz。
• 外設兼容性：直接兼容8位和16位MICROWIRE外設。
• 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（時鐘輸出）、SO（數(shù)據(jù)輸出）、SI（數(shù)據(jù)輸入）和最多8個片選輸出線組成。SK為MICROWIRE時鐘輸出，SO為數(shù)據(jù)輸出，也可在與特殊設備通信時用作數(shù)據(jù)輸入，SI為數(shù)據(jù)輸入，CS0 - CS7用于選擇MICROWIRE外設。

2. 復用微處理器總線接口

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

3. 非復用微處理器總線接口

若MULT/INT引腳在上電時不為低電平，則微處理器總線格式為非復用模式。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總線格式的復用和非復用模式。通過MULT/INT引腳確定總線格式，內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。

2. MICROWIRE通信模式

• 軟件控制片選：除了兩個數(shù)據(jù)字節(jié)寄存器外，還有一個與輸出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)機觸發(fā)激活CS引腳，發(fā)送相應數(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設備進行數(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寄存器用于設置MICROWIRE時鐘極性等。

四、MICROWIRE主/從模式

1. 主模式

MID作為MICROWIRE總線的主設備，提供SK時鐘輸出到外設，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引腳用作外設的片選引腳。

2. 從模式

通過設置ms位，MID可工作在MICROWIRE從模式。主設備的時鐘連接到MID的CKIN引腳，SK輸出被忽略。

五、軟件驅動程序

1. 初始化

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

2. 數(shù)據(jù)發(fā)送

• 正常模式：假設向連接到CS0 - CS7中任何一個的MICROWIRE設備發(fā)送16位數(shù)據(jù)，先寫入CS寄存器激活相應的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：假設向連接到CS3引腳的設備發(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信號連接到所有外設，設備片選控制線分別連接到每個設備，外設的狀態(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)字線卡應用，最多可連接8個MICROWIRE外設。外設的中斷可通過線或方式連接到主處理器的一個中斷線，中斷發(fā)生后需要對所有設備進行輪詢。

3. 主從MICROWIRE操作

MID可作為MICROWIRE時鐘的主設備或從設備，用于處理器間的通信。在進行MICROWIRE字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸之前，兩個處理器之間需要進行外部握手。

七、電氣和時序特性

1. 電氣特性

包括絕對最大額定值、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. 時序特性

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

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