在現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，多接口擴(kuò)展能力成為提升設(shè)備功能性和適用性的關(guān)鍵?；诨ヂ?lián)型MCU（微控制器）的多接口擴(kuò)展方案，以高集成度芯片為核心，構(gòu)建一個(gè)能夠靈活適配多種外設(shè)的通信樞紐，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能終端、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

MCU多接口擴(kuò)展芯片方案概述
方案以內(nèi)置以太網(wǎng)接口的互聯(lián)型MCU為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個(gè)分布式多接口擴(kuò)展中樞。通過以太網(wǎng)建立與上位機(jī)（如PC、服務(wù)器）的高速通信鏈路，MCU作為數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)發(fā)中心，擴(kuò)展包括USB、顯示接口、串口、ADC、CAN、SDIO在內(nèi)的多種常用接口，形成高度集成的外設(shè)橋接平臺(tái)。

以英尚微電子代理的青稞RISC-V MCU CH32V317為例，該MCU芯片采用V4F內(nèi)核，支持硬件FPU，主頻達(dá)144MHz，可實(shí)現(xiàn)零等待運(yùn)行和單周期乘除運(yùn)算，在處理以太網(wǎng)協(xié)議及多路數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)表現(xiàn)出較高的實(shí)時(shí)性。其內(nèi)置10M/100M以太網(wǎng)MAC+PHY，無需MCU外置芯片即可實(shí)現(xiàn)百兆通信，同時(shí)提供8組串口、雙ADC、雙DAC及480Mbps高速USB等豐富外設(shè)資源，滿足工業(yè)級(jí)（-40℃~85℃）應(yīng)用需求。

MCU多接口擴(kuò)展芯片方案主要特點(diǎn)
1、多接口融合，擴(kuò)展靈活
MCU多接口擴(kuò)展芯片系統(tǒng)支持以太網(wǎng)（TCP/UDP）、USB-HID（鍵鼠設(shè)備）、SPI顯示屏、多路串口、I2C傳感器、CAN總線設(shè)備、SD存儲(chǔ)卡及12位ADC采集等多種接口類型。各接口協(xié)議棧在MCU內(nèi)并行運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一接收、分類轉(zhuǎn)發(fā)與協(xié)議轉(zhuǎn)換，用戶可根據(jù)實(shí)際需求選配接口，實(shí)現(xiàn)定制化擴(kuò)展。

2、遠(yuǎn)程協(xié)同與邊緣智能
MCU多接口擴(kuò)展芯片方案集成低延遲遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)，支持屏幕畫面遠(yuǎn)程顯示與鍵鼠跨設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)操作無縫銜接。同時(shí)，MCU具備較強(qiáng)的本地?cái)?shù)據(jù)處理能力，可對(duì)ADC采樣數(shù)據(jù)、I2C/CAN/串口設(shè)備采集的多源信息進(jìn)行預(yù)處理與聚合，有效降低云端負(fù)載，提升系統(tǒng)響應(yīng)效率。

3、高集成與低成本
采用單芯片實(shí)現(xiàn)多接口混合組網(wǎng)，省去外置接口控制器，不僅簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)，也顯著降低了系統(tǒng)成本與功耗，特別適合對(duì)成本敏感且功能復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。

MCU多接口擴(kuò)展芯片典型應(yīng)用場(chǎng)景
①多屏擴(kuò)展工作站：通過MCU擴(kuò)展多路顯示與USB接口，實(shí)現(xiàn)一個(gè)主機(jī)控制多個(gè)顯示終端與輸入設(shè)備。
②工業(yè)控制操作臺(tái)：集成CAN、串口、ADC等接口，連接各類傳感器、PLC與執(zhí)行器，構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制系統(tǒng)。
③遠(yuǎn)程家居/環(huán)境監(jiān)測(cè)：通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，結(jié)合ADC與I2C采集溫濕度、光照等模擬量，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)測(cè)與告警。
如想了解更多方案詳情，請(qǐng)搜索英尚微電子。

審核編輯 黃宇