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作為優(yōu)秀工程師的你，已身經(jīng)百戰(zhàn)、閱板無(wú)數(shù)！請(qǐng)先醒醒，新的項(xiàng)目來(lái)了，這是一個(gè)既要、又要、還要的產(chǎn)品需求，一個(gè)處理器怎么能實(shí)現(xiàn)這么豐富的外圍接口？躊躇之際，你偶閱此文。于是，“潘多拉”的魔盒打開(kāi)了！ 沒(méi)錯(cuò)，USB資源就是你打開(kāi)新世界得鑰匙，它能做哪些擴(kuò)展呢？ 1.1 USB擴(kuò)網(wǎng)口通用ARM處理器大多帶兩路網(wǎng)口，如果項(xiàng)目中有多路網(wǎng)路接口的需求，一般會(huì)選擇在主板外部加交換機(jī)/路由器。當(dāng)然，出于成本考慮，也可以將Switch芯片集成到ARM核心板或底板上，如KSZ9897、YT9215等。但是，如果你需要擴(kuò)展的網(wǎng)口完全獨(dú)立MAC，且成本可控，那通過(guò)USB擴(kuò)展也將是個(gè)不錯(cuò)的選擇。 圖1 多網(wǎng)口板卡 常見(jiàn)的USB擴(kuò)網(wǎng)口芯片有LAN9730、AX88179、RTL8211等，可根據(jù)情況選擇USB2.0或USB3.0擴(kuò)展出百兆、千兆網(wǎng)口。 1.2 USB擴(kuò)WIFI這是比較常見(jiàn)的使用方法了。常見(jiàn)的WIFI模塊預(yù)留的通信接口有USB、SDIO、UART/SPI，對(duì)于有些SDIO資源局促的芯片，通過(guò)USB擴(kuò)展WIFIT功能顯得順理成章，且USB能滿(mǎn)足更高的通信速率。RTL8821、RTL8188等相關(guān)型號(hào)。 圖 2 常見(jiàn)的WIFI模塊 1.3 USB擴(kuò)SATA大多數(shù)中低端處理器不支持SATA或PCIE總線(xiàn)，如果需要大容量的外部存儲(chǔ)，就需要考慮擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)。是的，通過(guò)外部插入TF卡能滿(mǎn)足大部分使用要求，但如果你對(duì)通信速率稍有要求、對(duì)存儲(chǔ)容量有較大要求，請(qǐng)關(guān)注下使用USB擴(kuò)展SATA方案，如SPIF225A、JM20329、PL-2571。需要注意的是，受制于芯片先擇和電路設(shè)計(jì)，該方案的傳輸速率仍舊有限。 這種需求在工業(yè)領(lǐng)域也比較常見(jiàn)，像數(shù)據(jù)采集器、通信管理機(jī)等產(chǎn)品上多有10個(gè)以上的RS232/RS484的需求。除了常見(jiàn)的SPI擴(kuò)展UART的思路，通過(guò)USB對(duì)其擴(kuò)展也是一個(gè)不錯(cuò)的路線(xiàn)。CH9344、CH348、FE1.1S等都比較常用，可根據(jù)需求數(shù)量合理選擇。 這個(gè)擴(kuò)展方式對(duì)于MPU來(lái)說(shuō)可能并不常用，對(duì)于大多少場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，SPI/IIC的資源數(shù)是夠用的。如果有此需求，推薦參考CH347，高速USB轉(zhuǎn)接芯片，可實(shí)現(xiàn)USB轉(zhuǎn)SPI、USB轉(zhuǎn)I2C、USB轉(zhuǎn)JTAG等功能。 1.6 USB擴(kuò)USB顯然，USB這么好用，定有數(shù)量不足的情形。擴(kuò)展USB就是常見(jiàn)的USBHUB方案了，如4/6/8口的HUB芯片。此外，HUB芯片也很容易實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)擴(kuò)展。使用HUB方案進(jìn)行多口擴(kuò)展時(shí)，務(wù)必留意速率瓶頸。此處可參考USB2514、FE1.1、USB5744等。 像4G模組、USB攝像頭、觸摸屏信號(hào)等也都是通過(guò)USB通信實(shí)現(xiàn)交互。由此可見(jiàn)，USB接口真是我們工控領(lǐng)域的擴(kuò)展能手。不過(guò)，在成本預(yù)算充足的情況下，還是建議您選擇外設(shè)資源豐富的處理器。畢竟，原生的資源才最能保證穩(wěn)定和性能。 我們專(zhuān)注于嵌入式ARM軟硬件的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，歡迎廣大開(kāi)發(fā)工程師隨時(shí)溝通交流！ |
