芯知识｜广州唯创电子语音芯片UART通信协议解析：发码长度与校验码计算

一、UART通信协议概述

UART（通用异步收发器）是一种广泛应用于嵌入式系统的串行通信协议，其核心特点为无需时钟同步，通过起始位、数据位、校验位和停止位构成数据帧。在语音芯片应用中，UART常用于实现设备与主控芯片的指令交互，例如广州唯创电子的WT588D、WT2000T等系列语音芯片均支持多种UART控制模式（如一线串口、三线串口等）。

 

二、广州唯创语音芯片的UART通信特点

灵活的控制方式

唯创电子语音芯片的UART通信支持多种数据帧格式，用户可根据需求自定义数据位长度（5-8位）、校验位类型（奇偶校验或无校验）及停止位数量（1/2位）。例如，WT588D系列支持7种控制模式，包括并口控制、三线串口控制等，满足不同场景的通信需求。

指令结构组成

典型指令帧包含以下字段：

长度（Length）：指示后续字段的总字节数。

命令码（Command）：指定操作类型（如播放、暂停、音量调节）。

参数（Data）：具体指令参数（如语音段编号、音量等级）。

校验和（Checksum）：用于数据完整性验证。

三、发码长度与校验码计算方法

发码长度的计算

发码长度定义为长度字段值 + 命令码 + 参数 + 校验和的总字节数。例如，若发送的指令包含长度字段1字节、命令码1字节、参数2字节、校验和1字节，则总长度为 1+1+2+1=5字节。

公式：长度=Length字段值+Command+Data+Checksum

实际开发中，部分芯片（如WT588D）通过上位机软件（如WT-Config）自动生成长度字段，简化配置流程。

累加和校验码的生成

校验码采用累加和低字节校验法，具体步骤如下：

步骤1：将长度字段 + 命令码 + 参数的数值按字节累加。

步骤2：对累加结果取低8位（即模256运算），作为校验和。

公式：

Checksum=(∑(Length+Command+Data))mod256

例如，若累加和为0x12A，则校验和为0x2A38。

四、应用实例解析

以广州唯创WT588D芯片的UART通信为例，假设需发送“播放第5段语音”指令：

指令结构：

长度（Length）：0x03（表示后续3字节）

命令码（Command）：0x01（播放指令）

参数（Data）：0x05（语音段编号）

校验和（Checksum）：(0x03 + 0x01 + 0x05) = 0x09 → 校验和为0x09

完整数据帧：

03 01 05 09

接收端验证：

接收方重新计算校验和，若与接收值一致，则判定数据有效。

五、开发注意事项

波特率匹配

UART通信需确保收发双方的波特率一致，常用值为9600bps或115200bps。若波特率偏差超过2%，可能导致数据错位。

抗干扰设计

硬件层面：采用磁珠隔离模拟/数字电源，优化PCB布局（如麦克风走线远离数字信号线）。

软件层面：启用数字滤波或噪声抑制算法，提升通信稳定性。

调试工具

利用唯创电子提供的WT-Config软件和WT-Analyzer硬件工具，可实时监测数据帧频谱及校验结果，加速开发调试。

六、总结

广州唯创电子语音芯片通过灵活的UART协议设计，实现了高可靠性的指令交互。开发者需重点掌握发码长度计算与累加和校验码生成的核心逻辑，并结合软硬件优化策略，确保通信稳定性。对于复杂场景（如多设备组网），还可通过扩展SPI或I²C接口实现更高效的控制。