工业级HMI芯片Model3C详解（三）通信接口

Model3C是一款基于 RISC-V的高性能、国产自主、工业级高清显示与智能控制 MCU,集成了内置以太网控制器，配备2路CAN、4路UART、5组GPIO、2路SPI等多种通信接口，能够轻松与各种显示设备连接，实现快速数据传输和稳定通信，可以与各种工业设备和系统进行无缝对接，为用户提供了更加灵活的解决方案。

本文将从Model3C的互联接口出发，详细介绍Model3C的功能特性。

双CAN配置：

Model3C是一颗充分运用双CAN通信技术、个位数价格的工业级HMI芯片，双CAN通信采用双通道冗余设计，当其中一个通道出现故障时，另一个通道可以立即接管数据传输任务，确保系统的持续运行。

Model3C芯片CAN模块的基本特性如下：

• 支持CAN2.0A和CAN2.0B协议
• 支持11位标识符(标准格式)和29位标识符(扩展格式)
• 可编程通信速率最高达1Mbps
• 支持多种操作模式：正常模式、只听模式、自测模式、休眠模式、复位模式
• 错误检测与处理：错误计数、错误报警阈值可配置、错误捕获、仲裁丢失捕获

UART模块：

• 兼容工业标准16550 UART
• 256x8bit发送与接收FIFO
• 传输速度可达3Mbps
• 支持5-8数据位以及1/1½/2停止位
• 支持奇校验，偶校验或者无奇偶校验
• 支持DMA控制器接口
• 支持软件/硬件流控
• 支持IrDA 1.0 SIR
• 支持RS-485/9bit模式
• RS-485支持硬件使能
• Compact-IO精简2线模式

GPIO模块，

Model3C芯片GPIO模块主要提供两部分功能：

1. PinMux功能。配置 pin脚的工作模式。
2. 通用 GPIO功能。当 pin脚被配置为通用 GPIO模式时，进一步配置 gpio输入输出模式、上下拉模式、输出配置、输入读取、中断的注册和使能。

I2C接口

Model3C芯片的I2C模块是一个两线接口，通过SCL和SDA两根线即可完成数据的传输。I2C V1.0的设计完全遵从I2C总线协议标准，不支持SMBus协议。

基本特性如下：

• 支持master模式
• 最高传输速率为400Kb/s
• 支持7bit和10bit寻址
• 且硬件支持I2C总线挂死恢复机制

CIR模块

Model3C芯片CIR模块包含发送器和接收器，用于发送和接收红外信号。该模块可生成或捕获各类数字脉冲信号。模块使用游程编码(RLC)方式编码数字脉冲信号，以字节为单位记录编码数据，MSB位表示信号电平(1表示高电平，0表示低电平)，其余7位以采样时钟为单位表示信号宽度(最大宽度为128，如果大于128则使用另一字节存储)。

CIR模块基本特性如下：

• 全物理层执行
• 采用游程编码
• 载波频率及占空比可编程，支持任意波形发生
• 支持中断
• 不支持DMA

PWM输出

PWM的硬件设计，使用时基计数器产生上述的锯齿波信号，使用一个比较器可同时产生两路PWM信号。 PWM模块的硬件原理图可简化如下：

简化的 PWM 硬件框图

• 每个PWM通道可以产生两个PWM输出信号: PWMx0和 PWMx1，可遵循如下配置：
  • 两个独立的单边输出
  • 两个独立的双边对称输出
  • 一个独立的双边非对称输出
• 专用的16位可配置周期和频率的时基计数器（Time Base Counter）
• 系统时钟100MHz
• 多种事件可配置产生对应的中断

总结

工业级HMI芯片Model3C具备4路串口、2路CAN、5组GPIO、两路I2C、一组 CIR，同时支持左右声道数字 PWM输出（DSPK）；丰富的接口特性，为用户产品提供了强大的通信和扩展能力，方便与其他设备进行连接和数据交互。