探索LTC6820 isoSPI 2 - 線串行接口：DC1941D演示板深度解析

在電子工程師的日常工作中，高效且可靠的通信接口設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。今天，我們將深入探討Linear Technology的DC1941D演示板，它基于LTC6820芯片，為我們帶來了獨(dú)特的isoSPI 2 - 線串行接口解決方案。

文件下載：DC1941D.pdf

1. 核心功能概述

DC1941是一款基于LTC6820的isoSPI?收發(fā)器板。LTC6820提供了一種通過單根雙絞線連接來互連標(biāo)準(zhǔn)串行外設(shè)接口（SPI）設(shè)備的方法，這種專有的2 - 線接口被稱為isoSPI。它可以將高達(dá)1Mbps的SPI信號(hào)編碼為差分isoSPI信號(hào)，通過簡單的脈沖變壓器經(jīng)雙絞線傳輸。在雙絞線的另一端，isoSPI信號(hào)可以通過另一個(gè)LTC6820轉(zhuǎn)換回SPI信號(hào)，或者連接到具有內(nèi)置isoSPI接口的Linear Technology設(shè)備，如LTC6804。

2. 典型應(yīng)用方式

2.1 單LTC6820轉(zhuǎn)換

單LTC6820可用于將isoSPI信號(hào)轉(zhuǎn)換為SPI信號(hào)。例如，在圖1所示的示例中，DC1941將微控制器的SPI端口連接到基于isoSPI的從設(shè)備（如Linear Technology的LTC6804）。

2.2 雙LTC6820長距離隔離通信

兩個(gè)LTC6820設(shè)備可用于將端到端的雙向SPI接口轉(zhuǎn)換為isoSPI接口，實(shí)現(xiàn)長距離、抗干擾的通信。一個(gè)DC1941使用主模式，另一個(gè)使用從模式，這種配置允許最外層的SPI設(shè)備進(jìn)行電氣隔離。

3. 硬件接口與配置

3.1 接口連接

• isoSPI接口：通過標(biāo)準(zhǔn)RJ45連接器（DC1941上的J1）訪問，可使用簡單的CAT5電纜互連isoSPI端口。
• SPI信號(hào)接口：LTC6820的四個(gè)SPI信號(hào)可通過J2（14針帶狀連接器）或JP1（6針插頭連接器）訪問。
• USB連接：SPI信號(hào)還可以通過Linear Technology的DC2026（Linduino接口）轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)，以便連接到PC。

3.2 跳線配置

DC1941上提供了多個(gè)跳線，用于配置SPI模式、速度、主/從操作、isoSPI關(guān)閉和輸出功率水平以及電源選項(xiàng)。

• JP2 - VCC to EXT/DC590：選擇電源供應(yīng)方式，可選擇外部電源或通過14針帶狀電纜連接器（DC1941上的J2）供電。
• JP3 - EN/SLP_EN：設(shè)置LTC6820是否始終啟用或在閑置4ms后進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)。
• JP4 - SLOW/FAST：根據(jù)SPI時(shí)鐘頻率選擇慢速（100kHz或更低）或快速（大于100kHz）模式。
• JP5 - MASTER/SLAVE：配置SPI為主模式或從模式。
• JP6 - VCCS to VCC/EXT：設(shè)置LTC6820的SPI輸入/輸出電源電壓。
• JP7,8 - PHA/POL：設(shè)置SPI模式，常見的配置是模式0和模式3。
• JP9,10 - VTH1/VTH2：設(shè)置LTC6820的輸出驅(qū)動(dòng)和接收器輸入閾值。

4. 不同場景的設(shè)置步驟

4.1 DC1941到基于isoSPI的演示板

• 連接USB端口到DC2026。
• 使用14線帶狀電纜將DC2026的14針連接器連接到DC1941的14針連接器（J2）。
• 將DC1941設(shè)置為主模式（JP5 = Master），并從DC2026獲取電源（JP2 = DC590）。
• 使用以太網(wǎng)跳線將DC1941的J1連接到基于isoSPI的演示板端口A。
• 檢查所有板上的跳線并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
• 參考Linduino演示手冊(cè)獲取軟件說明。

4.2 LTC6820到LTC6804設(shè)置

具體設(shè)置可參考圖4和圖5，這部分涉及到特定硬件和跳線設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)LTC6820與LTC6804之間的通信。

4.3 DC1941到DC1941實(shí)現(xiàn)隔離SPI通信

• 連接USB端口到DC2026。
• 使用14線帶狀電纜將DC2026的14針連接器連接到DC1941的14針連接器（J2）。
• 將一個(gè)DC1941設(shè)置為主模式（JP5 = Master），并從DC2026獲取電源（JP2 = DC590）。
• 使用以太網(wǎng)跳線將該DC1941的J1連接到另一個(gè)DC1941的J1。
• 將第二個(gè)DC1941設(shè)置為從模式（JP5 = Slave），并從外部電源獲取電源（JP2 = EXT）。
• 將第二個(gè)DC1941板的SPI連接到SPI從設(shè)備。
• 檢查所有板上的跳線并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
• 參考Linduino演示手冊(cè)獲取軟件說明。

5. 重要注意事項(xiàng)

該演示板僅用于工程開發(fā)或評(píng)估目的，并非用于商業(yè)用途。它可能在設(shè)計(jì)、營銷和制造相關(guān)的保護(hù)考慮方面不完整，可能不符合歐盟電磁兼容性指令或其他法規(guī)。用戶需要對(duì)產(chǎn)品的正確和安全處理承擔(dān)全部責(zé)任，并采取適當(dāng)?shù)撵o電放電預(yù)防措施。

通過對(duì)DC1941D演示板的深入了解，我們可以看到LTC6820的isoSPI接口為SPI設(shè)備的互連提供了一種高效、可靠的解決方案。各位工程師在實(shí)際應(yīng)用中，不妨根據(jù)具體需求進(jìn)行合理配置和使用，相信它會(huì)為你的設(shè)計(jì)帶來新的思路和可能性。你在使用類似接口時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。