ZHCUBU9 March 2024 THVD4421
2.2 電路板設(shè)置和操作
配置 THVD4421EVM 的電源后，設(shè)置電路板以開始運(yùn)行。在電路板運(yùn)行之前，必須先配置運(yùn)行模式和控制引腳。圖 3-1 展示了 J5 接頭引腳的映射；假設(shè)電路板布局為 J6 位于 EVM 的左上角。編號框?qū)?yīng)于原理圖中所示的 J9 的引腳編號。
圖 2-1 THVD4421EVM 控制信號接頭映射要選擇配置選項(xiàng)，請根據(jù)圖 3-1 在 J5 上找到相關(guān)的信號。如果需要較低的值，則將連接到相關(guān)信號的頂行接頭引腳分流到左側(cè)的引腳。如果需要較高的值，則將連接到相關(guān)信號的底行接頭引腳分流到左側(cè)的引腳。接下來，運(yùn)行模式由工作模式?jīng)Q定。運(yùn)行模式由分別通過 J5-11/12 和 J5-15/16 連接到 U1 的 M0 和 M1 控制。
| M1（J5-15；J5-16） | M0（J5-11；J5-12） | 模式 | 注釋 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | RS-232 環(huán)回 | L3 反映在 L2/R2/R3；L4 反映在 L1/R4/R1。 |
| 0 | 1 | RS-232 | 2T2R 模式；L3、L4 是 RS232 驅(qū)動器的邏輯輸入；L1、L2 是邏輯輸出。 |
| 1 | 0 | 半雙工 RS-485 | L2 是 RX 邏輯輸出；L3 是驅(qū)動器邏輯輸入；R1/R2 分別為總線反相和同相端子。 |
| 1 | 1 | RS-485 全雙工 | R1/R2 是反相和同相驅(qū)動器端子；R3/R4 是同相和反相接收器端子。 |
選擇模式后，可以配置其他功能和控制信號，或?qū)⑺鼈冞B接到 DIR 和 /SHDN 信號的信號源。
| 信號 | 信號跳線 + 引腳 ID | 關(guān)聯(lián)的 GND 引腳 | 邏輯“0”操作 | 關(guān)聯(lián)的 VIO 引腳 | 邏輯“1”操作 |
|---|---|---|---|---|---|
| SLR | J5-3；J5-4 | J5-2 | RS485：20Mbps RS232：1Mbps | J5-1 | RS485：500kbps RS232：250kbps |
| DIR | J5-7；J5-8 | J5-6 | RS485：RX 模式 | J5-5 | RS485：TX 模式 |
| TERM_TX | J5-23；J5-24 | J5-22 | RS485 TX：未端接 | J5-21 | RS485 TX：使用 120Ω 進(jìn)行端接 |
| TERM_RX | J5-27；J5-28 | J5-26 | RS485 RX：未端接 | J5-25 | RS485 RX：使用 120Ω 進(jìn)行端接 |
| /SHDN | J5-31；J5-32 | J5-30 | 器件處于關(guān)斷模式 | J5-29 | 器件運(yùn)行 |
為確保正常運(yùn)行，必須在通信開始前配置模式引腳以及 TERM_TX 和 TERM_RX 引腳。
THVD4421 的邏輯引腳和總線引腳
THVD4421 的所有不同模式都共用邏輯引腳（用前綴 (L) 表示）和總線引腳（用前綴 (R) 表示）。
邏輯引腳用于 THVD4421 與控制器的接口連接。邏輯引腳由 VIO 電壓供電并受此電壓限制，這意味著這些引腳可接受 GND 至 VIO 輸入電壓，并可輸出 GND 至 VIO 電壓。當(dāng)引腳方向?yàn)?J6 位于左上角時，所有邏輯引腳 L1 – L4 都可以通過填充電路板左側(cè)的 4x2 接頭 J1-J4 進(jìn)行訪問。圖 3-2 展示了接頭引腳排列。
圖 2-2 邏輯側(cè)數(shù)據(jù) I/O 接頭映射每個單獨(dú) (L) 引腳的功能取決于 THVD4421 的運(yùn)行模式。
另一方面，總線引腳是可耐受更高電壓的引腳，可與 RS-485 或 RS-232 配合使用，具體取決于所選的運(yùn)行模式。根據(jù)使用模式，可以通過幾種不同的方式訪問總線引腳。RS-232 和 RS-485 模式均將所有 R 引腳信號路由至 4x2 接頭 J14。如果接頭 J14 的每一行均分流，則所有信號 R1-R4 在 D-SUB 連接器 J18 上均可用。如果接頭 J12 和 J13 分流，則端子塊 J17 上的 R1 和 R2 信號可用。如果接頭 J10 和 J11 分流，則端子塊 J16 上的 R3 和 R4 信號可用。下表簡要概述了這方面的情況。
| U1 引腳 | 輸出選項(xiàng) 1 | 輸出選項(xiàng) 2 | 輸出選項(xiàng) 3 | 輸出選項(xiàng) 4 |
|---|---|---|---|---|
R1 | J14；第 1 行；第 1 列 | J12；第 1 列 | J17（如果 J12 分流） | J18（如果 J14 第 1 行分流） |
R2 | J14；第 2 行；第 1 列 | J13；第 1 列 | J17（如果 J13 分流） | J18（如果 J14 第 2 行分流） |
R3 | J14；第 3 行；第 1 列 | J10；第 1 列 | J16（如果 J10 分流） | J18（如果 J14 第 3 行分流） |
R4 | J14；第 4 行；第 1 列 | J11；第 1 列 | J16（如果 J11 分流） | J18（如果 J14 第 4 行分流） |
這些引腳的連接方式取決于最終用戶所選擇的運(yùn)行模式和個人偏好。
RS-232 操作
了解器件和 EVM 的總體架構(gòu)后，更全面地了解 RS-232 運(yùn)行模式非常重要。當(dāng)分別進(jìn)入 M1 和 M0 的模式 001 時，該器件進(jìn)入 RS－232。
| 模式 | L1 | L2 | L3 | L4 | R1 | R2 | R3 | R4 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 01 | 未使用 | 控制臺側(cè) RX | 控制臺側(cè)輸入 | 控制臺側(cè)輸入 | RS-232 總線輸入 | RS-232 總線輸入 | RS-232 總線輸出 | RS-232 總線輸出 |
這通常稱為 2T2R 設(shè)置，因?yàn)樗?2 個發(fā)送器和 2 個接收器。在單獨(dú)的收發(fā)器級別，發(fā)送或接收的 RS-232 信號類型對于收發(fā)器來說并不重要，因?yàn)闊o論 RS-232 信號類型如何，PHY 層特性都是相同的。但是，此特定配置通常與以下 RS-232 信號一起使用：TX、RX、RTS 和 CTS。雖然沒有嚴(yán)格要求進(jìn)行這種信號配置，但大多數(shù) 2T2R RS-232 應(yīng)用都使用這些信號，并且需要這種配置。如果使用 J18（DSUB 連接器），則連接器的引腳排列模仿上述 RS-232 電纜的標(biāo)準(zhǔn)放置。
| U1 引腳 | 標(biāo)準(zhǔn) RS-232 電路助記符 | J18 引腳 |
|---|---|---|
| R1 | RX | 2 |
| R2 | CTS | 8 |
| R3 | TX | 3 |
| R4 | RTS | 7 |
許多 RS-232 測試計(jì)劃通常還需要環(huán)回測試。THVD4421 集成了 RS-232 環(huán)回模式，使測試變得快速而簡單。當(dāng)分別將器件置于 M1 和 M0 的模式 00 時，THVD4421 進(jìn)入 RS-232 環(huán)回模式。這會導(dǎo)致 R2 與 R3、R1 與 R4 短路。該配置允許在 L4 上接收 L1 上的信號，同時也顯示在引腳 R1 和 R4 上。查看 R2 和 R3 時也可以應(yīng)用相同的原則。
| 模式 | L1 | L2 | L3 | L4 | R1 | R2 | R3 | R4 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 00 | L4 的環(huán)回 RX | L3 的環(huán)回 RX | L3 -> R3 -> R2 -> L2 | L4 -> R4 -> R1 -> L1 | 短接至 R4 | 短接至 R3 | 短接至 R2 | 短接至 R1 |
RS-485 操作
介紹完 RS-232 工作模式后，我們將簡要概述 RS-485 的工作模式。收發(fā)器的 RS-485 部分有兩種不同的工作模式：半雙工和全雙工。
半雙工運(yùn)行是 RS-485 的一種非常常見的實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng) M1 和 M0 的模式分別為 10 時，就進(jìn)入此工作模式。在半雙工模式下，收發(fā)器共用面向接收和發(fā)送總線的引腳（在 THVD4421 上用 R# 表示）；這允許在兩根線上進(jìn)行異步雙向通信，但代價(jià)是總線一次只能有一個驅(qū)動器，而器件無法同時接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
| 模式 | L1 | L2 | L3 | L4 | R1 | R2 | R3 | R4 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 未使用 | 控制臺側(cè) RX | 控制臺側(cè) TX | 未使用 | 面向同相總線的引腳 | 面向反相總線的引腳 | 未使用 | 未使用 |
默認(rèn)情況下，禁用所示的端接電阻器。在半雙工模式下，TERM_RX 是一個無關(guān)緊要的值，集成的端接僅由 TERM_TX 控制。驅(qū)動器輸入連接到 L3，而 RS-485 控制臺側(cè)輸出為 L2。
下一個運(yùn)行模式是全雙工運(yùn)行，分別是 M1 和 M0 的模式 11。這種運(yùn)行模式將 RS-485 收發(fā)器的驅(qū)動器和接收器分開，從而形成 4 信號線接口。
| 模式 | L1 | L2 | L3 | L4 | R1 | R2 | R3 | R4 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 未使用 | 控制臺側(cè) RX | 控制臺側(cè) TX | 未使用 | 面向同相總線的驅(qū)動器 | 面向反相總線的驅(qū)動器 | 面向同相總線的接收器 | 面向反相總線的接收器 |