MAX14850PMB1 外設(shè)模塊:隔離通信的理想之選
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域,隔離技術(shù)對(duì)于確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。今天,我們就來詳細(xì)了解一下 MAX14850PMB1 外設(shè)模塊,它在隔離通信方面有著出色的表現(xiàn)。
文件下載:MAX14850PMB1#.pdf
一、模塊概述
MAX14850PMB1 外設(shè)模塊利用 MAX14850 數(shù)字隔離器,將基于 SPI 或 UART 的模塊與使用 PmodK 兼容擴(kuò)展端口的主機(jī)系統(tǒng)隔離開來。該端口可配置為 UART 或 SPI 接口。使用時(shí),先將該模塊插入主機(jī)的 Pmod 端口,再將另一個(gè)基于 UART 或 SPI 的模塊插入此外設(shè)模塊的 12 針 Pmod 兼容連接器,就能實(shí)現(xiàn)該模塊與主機(jī)的電氣隔離,并連接到為該外設(shè)模塊供電的二次電源。
MAX14850 是一款 6 通道數(shù)字隔離器,采用了 Maxim 專有的工藝技術(shù),其單片設(shè)計(jì)能在不同電源域的電路之間實(shí)現(xiàn)緊湊且低成本的數(shù)字信號(hào)傳輸。在六個(gè)通道中,四個(gè)單向通道每個(gè)都能實(shí)現(xiàn)從直流到 50Mbps 的數(shù)據(jù)傳輸,其中兩個(gè)通道在每個(gè)方向上跨隔離屏障傳輸數(shù)據(jù);兩個(gè)雙向通道為開漏輸出,每個(gè)通道的數(shù)據(jù)速率從直流到 2Mbps。
二、模塊特性
1. 隔離功能強(qiáng)大
能將基于 SPI 或 UART 的 Pmod 兼容模塊與主機(jī)系統(tǒng)隔離開來,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>
2. 數(shù)據(jù)速率靈活
數(shù)據(jù)速率根據(jù)配置可從 2Mbps 到 20Mbps 甚至更高,滿足不同應(yīng)用場景的需求。
3. 電源連接方便
配備 2 針插頭,可連接外部電壓為隔離模塊供電。
4. 高隔離性能
具有 600VRMS 的隔離能力,可維持 60 秒,有效防止電氣干擾。
5. 信號(hào)隔離全面
能隔離四個(gè) SPI 或 UART 信號(hào)以及兩個(gè)控制信號(hào),保障信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
6. 保護(hù)功能完善
單向輸出具備短路保護(hù)功能,提高模塊的可靠性。
7. 接口兼容性好
擁有 12 針 Pmod 兼容公連接器連接主機(jī),12 針 Pmod 兼容母連接器連接待隔離模塊。
8. 環(huán)保合規(guī)
符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn),環(huán)??煽?。
9. 設(shè)計(jì)成熟
經(jīng)過驗(yàn)證的 PCB 布局,且模塊已完全組裝和測試,方便使用。
三、模塊組件
| DESIGNATION | QTY | DESCRIPTION |
|---|---|---|
| J2 | 1 | 12 針(2 x 6)直角母插頭 |
| J3 | 1 | 2 針直公插頭 |
| R1–R6 | 6 | 150Ω 5% 電阻(0603) |
| R7–R10 | 4 | 4.7kΩ 5% 電阻(0603) |
| U1 | 1 | 6 通道數(shù)字隔離器(16 SO)Maxim MAX14850ASE+ |
| — | 1 | PCB: EPCB14850PM1 |
組件供應(yīng)商包括 Murata Electronics North America, Inc.(電話:770 - 436 - 1300,網(wǎng)站:www.murata - northamerica.com)和 TDK Corp.(電話:847 - 803 - 6100,網(wǎng)站:www.component.tdk.com)。聯(lián)系這些供應(yīng)商時(shí),需說明使用的是 MAX14850PMB1。
四、詳細(xì)接口說明
1. UART 接口
| MAX14850PMB1 外設(shè)模塊可通過連接器 J1 直接插入 Pmod 兼容端口(配置為 SPI 或 UART)與主機(jī)進(jìn)行接口連接。J1 各引腳功能如下: | PIN | SIGNAL | DESCRIPTION |
|---|---|---|---|
| 1 | SS_CTS | 串行選擇/清除發(fā)送 | |
| 2 | MOSI_TXD | 主輸出從輸入/主機(jī)發(fā)送 | |
| 3 | MISO_RXD | 主輸入從輸出/主機(jī)接收 | |
| 4 | SCK_RTS | 串行時(shí)鐘/準(zhǔn)備發(fā)送 | |
| 5 | GND | 接地 | |
| 6 | VCC | 電源 | |
| 7 | SPAREIN | 從 Pmod 到主機(jī)的備用輸入 | |
| 8 | N.C. | 未連接 | |
| 9 | N.C. | 未連接 | |
| 10 | SPAREIO | 備用輸入/輸出 | |
| 11 | GND | 接地 | |
| 12 | VCC | 電源 |
2. 隔離連接
| 連接器 J2 為另一個(gè)外設(shè)模塊提供電氣隔離連接。雖然 J2 的引腳編號(hào)與 J1 不同,但 J1 頂行引腳的信號(hào)會(huì)傳輸?shù)?J2 的頂行引腳。J2 各引腳功能如下: | PIN | SIGNAL | DESCRIPTION |
|---|---|---|---|
| 1 | O_SPAREIN | 從 Pmod 到主機(jī)的備用輸入 | |
| 2 | N.C. | 未連接 | |
| 3 | N.C. | 未連接 | |
| 4 | O_SPAREIO | 備用輸入/輸出 | |
| 5 | O_GND | 來自第二電源域的接地(通過 J3 供電) | |
| 6 | O_VCC | 來自第二電源域的電源(通過 J3 供電) | |
| 7 | O_SS_CTS | 串行選擇/清除發(fā)送 | |
| 8 | O_MOSI_TXD | 主輸出從輸入/主機(jī)發(fā)送 | |
| 9 | O_MISO_RXD | 主輸入從輸出/主機(jī)接收 | |
| 10 | O_SCK_RTS | 串行時(shí)鐘/準(zhǔn)備發(fā)送 | |
| 11 | O_GND | 來自第二電源域的接地(通過 J3 供電) | |
| 12 | O_VCC | 來自第二電源域的電源(通過 J3 供電) |
3. 電源連接
| 連接器 J3 為 IC 的隔離側(cè)和隔離的 Pmod 提供來自第二電源域的電源。J3 各引腳功能如下: | PIN | SIGNAL | DESCRIPTION |
|---|---|---|---|
| 1 | O_VCC | 第二電源域的 VCC(最高 600V RMS 隔離) | |
| 2 | O_GND | 第二電源域的接地 |
五、軟件和 FPGA 代碼
Maxim 提供了示例軟件和驅(qū)動(dòng)程序,可直接在支持集成或合成微處理器的多個(gè) FPGA 開發(fā)板上運(yùn)行,無需修改。這些開發(fā)板包括 Digilent Nexys 3、Avnet LX9 和 Avnet ZEDBoard 等,未來還可能添加更多平臺(tái)。
Maxim 提供完整的 Xilinx ISE 項(xiàng)目,包含 HDL、Platform Studio 和 SDK 項(xiàng)目。此外,還提供了用于演示應(yīng)用的合成位流,可直接下載到 FPGA。軟件項(xiàng)目(針對(duì) SDK)包含多個(gè)源文件,旨在加速客戶評(píng)估和設(shè)計(jì),包括一個(gè)演示模塊功能的基礎(chǔ)應(yīng)用(maximModules.c),并使用 API 接口(maximDeviceSpecific Utilities.c)在特定模塊中設(shè)置和訪問 Maxim 設(shè)備功能。源代碼采用標(biāo)準(zhǔn) ANSI C 格式,所有 API 文檔(包括理論/操作、寄存器描述和函數(shù)原型)都記錄在 API 接口文件(maximDeviceSpecificUtilities.h & .c)中。完整的軟件套件可在 www.maxim - ic.com 上下載,快速入門說明也可作為單獨(dú)文檔獲取。
六、訂購信息
| PART | TYPE |
|---|---|
| MAX14850PMB1# | 外設(shè)模塊 |
其中,# 表示符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)。
七、總結(jié)
MAX14850PMB1 外設(shè)模塊憑借其強(qiáng)大的隔離功能、靈活的數(shù)據(jù)速率、完善的保護(hù)機(jī)制以及豐富的軟件支持,為電子工程師在設(shè)計(jì)需要隔離通信的系統(tǒng)時(shí)提供了一個(gè)可靠的選擇。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否使用過類似的隔離模塊呢?在使用過程中遇到過哪些問題?歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。
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