Por que não há saída de dados na interface UART da porta serial do sistema embarcado

1. Explique brevemente para que a interface UART serial do SOC é usada

As pessoas geralmente se referem à porta serial em sistemas embarcados como UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Engenheiros eletrônicos leiditech aprenderam que o sistema embarcado UART é uma interface de comunicação serial assíncrona muito comum, que é frequentemente usada para depurar os circuitos de hardware e programas de software de placas PCB. Abaixo do diagrama da interface UART:

UART tem quatro pinos: VCC, GND, RX e TX, como mostrado na figura a seguir.

O nível TTL usado é 0 para baixo nível (0V) e 1 para alto nível (3.3V ou 5V).

2. A interface UART não tem saída de dados e está em greve

Para engenheiros eletrônicos, UART é como um endoscópio, que pode detectar a operação interna de chips que não podem ser tocados ou vistos. A sua importância é evidente e pode ser usada. Um dia, de repente entrou em greve e não respondeu a nenhuma manipulação. Faz isto agora. Se não trabalhares, eu troco. O MCU/SOC só pode ser desmontado e substituído por um novo, e neste ponto, o UART começa a funcionar novamente, mas este não é mais o original.

3. Por que UART é propenso a quebra

leiditech Electronic Engineer compilou as seguintes causas possíveis:

1) Tensão muito alta ou muito baixa: as interfaces UART normalmente exigem uma faixa de tensão específica para funcionar corretamente. Se a tensão de entrada exceder sua faixa aceitável, pode causar danos. Esta situação é improvável.

2) Conectar e desconectar ao vivo dos conectores causa tensão de surto excedendo a faixa de nível da interface. Esta situação ocorre frequentemente.

3) Interferência eletromagnética: As linhas de comunicação UART podem estar sujeitas a interferência eletromagnética, tais como interferência de energia, interferência da movimentação do motor, interferência de sinal de alta frequência, etc. Esses sinais de interferência podem fazer com que o UART receba dados incorretos ou danos. Esta situação é possível.

4) Descarga eletrostática: Descarga eletrostática é uma causa comum de danos aos dispositivos eletrônicos. Se as medidas de proteção apropriadas não forem tomadas, a interface UART pode ser danificada quando a eletricidade estática é descarregada do corpo humano. Esta situação é muito provável.

5) Sobrecorrente ou sobrecarga: Se a corrente na interface UART exceder seu limite de projeto, pode causar danos ao componente. Isso pode ser causado por um curto-circuito ou aumento súbito da corrente em dispositivos externos. Esta situação é improvável a menos que haja um curto-circuito.

Todos os cinco itens acima podem causar danos. Então, que abordagem devemos tomar?

4. Medidas de protecção da interface UART

Os engenheiros frequentemente nos perguntam como podemos evitar danos à interface UART. Os engenheiros da leiditech Electronics compilaram as seguintes medidas preventivas:

1) Em primeiro lugar, use a tensão dentro da faixa de nível da interface UART: certifique-se de que a tensão da fonte de alimentação da interface UART esteja dentro da faixa especificada, e cada SOC tenha instruções de rotulagem do nível do pino.

2) Evite conectar e desconectar conectores enquanto a placa PCB é alimentada, pois isso pode facilmente causar surtos que excedem o nível de interface UART e causar danos permanentes. Naturalmente, podemos aumentar a resistência serial e ESD para reduzir surtos e evitar danos à interface UART.

3) Faça um bom trabalho na proteção da interferência eletromagnética: Ao projetar circuitos, layout e proteger as linhas razoavelmente para reduzir a interferência eletromagnética. Coloque a fonte de alimentação e o driver do motor com forte interferência eletromagnética em uma extremidade do PCB e coloque a linha de sinal de alta frequência ou sensível na outra extremidade da placa PCB longe da interferência.

4) Prevenção de descarga eletrostática: Use ferramentas antiestáticas ou use luvas antiestáticas e outras medidas, aterrando razoavelmente para evitar danos estáticos (que muitas vezes falhamos em implementar devido a problemas). Assim, é muito importante adicionar proteção de componentes ESD no circuito. Uma extremidade do ESD é conectada paralelamente às linhas de comunicação TXD e RXD, e a outra extremidade é aterrada. Além disso, conectar pequenos valores de resistência em série nas linhas TXD e RXD tem um efeito melhor. Aprendi este plano com a minha experiência, como mostrado na figura a seguir.

5) Corrente limite: Certifique-se de que a corrente na interface UART não exceda seu limite de projeto. Se os dispositivos externos precisarem ser conectados, certifique-se de que sua corrente atenda às especificações da interface UART e verifique regularmente os terminais de fiação para evitar curto-circuitos.

Em geral, a atenção deve ser dada ao design da fiação primeiro e, em seguida, a proteção ESD deve ser adicionada. Naturalmente, além do UART serial, a interface JTAG também é uma interface de depuração comumente usada para engenheiros eletrônicos, então as medidas de proteção acima também precisam ser adicionadas. O circuito eletrônico da proteção de Shanghai leiditech é o seguinte.

5. Shanghai leiditech Electronics fornece medidas de proteção de interface UART e JTAG

1) Circuito de proteção de interface UART serial

 2) Circuito de proteção de interface JTAG

2) A lista de componentes de proteção de interface UART serial é a seguinte

3) A lista de componentes de proteção de interface JTAG é a seguinte

Detalhes do modelo Leiditech ESDA33CP30, ULC3304P10, ESDA3.3CW-4.

Shanghai leiditech Electronics fornece uma variedade de esquemas de proteção de sinal e energia.Digitalize o seguinte applet e conta oficial leiditech para descobrir o que você precisa.

A leiditech Electronics fornece aos clientes serviços de design EMC de compatibilidade eletromagnética, fornecendo testes laboratoriais gratuitos, eficientes e de custo controlado.

O Laboratório Eletrônico de Compatibilidade Eletromagnética leiditech fornece testes gratuitos, circuitos de referência de proteção eletrostática periférica e documentos de certificação domésticos. Pessoa de contacto Hu Gong 18016225001