手持设备UART扩展与Linux驱动设计：VK3X系列应用

本文主要探讨了在嵌入式手持设备中如何通过UART串口扩展来满足设备日益增长的通信需求，特别介绍了采用1.8v低电压VK3X系列QFN封装UART产品作为扩展芯片的设计方案。该系列UART器件具备低功耗、小尺寸的特点，适合手持设备使用。 在当前的嵌入式手持设备中，由于功能模块的增加，如蓝牙、GPS、GSM、红外和读卡器等，通常需要多个UART接口来连接这些外设。然而，大多数CPU仅提供2-3个串口，且需保留一个用于调试，因此需要扩展UART接口。VK3X系列UART芯片因其独特的设计和优化的性能，成为了理想的扩展选择。 VK3X系列UART器件具有以下功能特点和原理架构： 1. 支持1.8V-3.3V工作电压，适应低功耗需求，工作温度范围广泛。 2. 每个子通道最高可达到1Mbps的传输速率，并具有休眠和自动唤醒功能，休眠电流低至90uA。 3. 提供QFN24和QFN32两种封装形式，尺寸小巧，适用于手持设备。 4. 内部结构包括主机接口、子通道部分、MODEM控制逻辑、中断控制逻辑和时钟发生器等，其中主机接口可选择四种不同的接口模式（8位并行、SPI、UART、IIC）与CPU/DSP连接。 在硬件设计方面，VK3X可以用于两种扩展方案： 1. UART总线扩展低速串口：通过UART主机接口模式，将一个标准3线异步串口扩展为2-4个通道，适用于对速度要求不高的场合，方便现有方案的扩展升级。 2. IIC总线扩展低速串口：利用IIC主机接口模式，实现IIC扩展桥接2-4个通道的UART，适合需要多UART接口但又受限于硬件接口资源的设备。 基于VK3X系列UART的扩展方案，不仅解决了手持设备的串口资源紧张问题，还保持了设备的小型化和低功耗特性，是嵌入式手持设备设计中的有效解决方案。对于软件开发者而言，还需要编写相应的Linux驱动程序来支持这些扩展的UART接口，确保设备能够正确识别和通信。在Linux驱动设计中，通常需要处理中断处理、设备注册、数据传输等功能，以实现与CPU的无缝交互。