MCU芯片通信接口设计方案

MCU芯片通信接口设计

一、背景

 

 

一、背景

本文探讨两个主控器MCU之间数据交互(TTL、CMOS电平)的IO之间的接口设计，达到两个主控MCU实现系统电源隔离，互不影响;框图上如图所示。

二、设计方案

 

 

 

方案一

漏级开路方案，如上图所示。

 

 

方案二

1)三极管和二级管配合的使用方案，如上图所示。

2)存在2处需注意事项，其一需使用正向低压差二级管，防止低电平过高;其二反向漏电流小二极管，尤其高温下，防止不能实现隔离，

 

 

方案三

1)1个三极管的方案如图4所示;

2)次方案存在主意实现为需管控好IO口配置，因TXD_HT为高电平或高阻状态，3V3_HT有电压，而3V3无电压时，因V4为NPN三级管，会有产生倒灌电流，电流路径为3V3_HT->RXD_PLC->3V3或因MCU的IO口内部有对系统电源的保护二极管，电流路径为3V3_HT->RXD_PLC->UART5_RXD_PLC->3V3，测试波形如下图所示，蓝色为RXD_PLC波形，红色为3V3波形。

 

 

三 总结

电路可靠性、成本进行归纳

1. 方案一，可靠性最高，成本三个方案处于中间。

2. 方案二，其一存在2大设计注意事项，存在潜在风险，其二三种方案成本最高。

3. 方案三 成本最低，存在上述注意事项，如出现电流倒灌，其一实现不了隔离作用，其二对IO口产生潜在的损伤风险。