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WK2114 UART 接口 四通道通用异步收发器 无铅封装
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WK2114是UART主接口的4通道UART器件。WK2114将一个标准的3线异步串口(UART) 扩展成为4个增强功能串口(UART)。主接口UART在数据传输时主接口的UART可以通过引 脚配置为红外通信模式。 扩展的子通道的UART具备如下功能特点: 每个子通道UART的波特率、字长、校验格式可以独立设置,最高可以提供2Mbps 的通信速率。 每个子通道可以独立设置工作在IrDA红外通信。 每个子通道具备收/发独立的256 级FIFO,FIFO的中断可按用户需求进行编程触 发点且具备超时中断功能。 WK2114采用SOP20绿色环保的无铅封装,可以工作在2.5~5.0V的宽工作电压范围, 具备可配置自动休眠/唤醒功能。
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www.wkmic.com WK2114
UART接口 宽工作电压 4通道 256级FIFO的高速UART
为开微电子 2019年 发布 版权所有
wkmic 05/2019 WK2114数据手册 Ver2.0 1 of 25
WK2114 UART 接口 四通道通用异步收发器 无铅封装
1. 产品概述
WK2114是UART主接口的4通道UART器件。WK2114将一个标准的3线异步串口(UART)
扩展成为4个增强功能串口(UART)。主接口UART在数据传输时主接口的UART可以通过引
脚配置为红外通信模式。
扩展的子通道的UART具备如下功能特点:
每个子通道UART的波特率、字长、校验格式可以独立设置,最高可以提供2Mbps
的通信速率。
每个子通道可以独立设置工作在IrDA红外通信。
每个子通道具备收/发独立的256 级FIFO,FIFO的中断可按用户需求进行编程触
发点且具备超时中断功能。
WK2114采用SOP20绿色环保的无铅封装,可以工作在2.5~5.0V的宽工作电压范围,
具备可配置自动休眠/唤醒功能。
2. 基本特性
2.1 总体特性
低功耗设计,可以配置自动休眠,自动唤醒模式(uS 级唤醒)
主UART支持波特率自适应
宽工作电压设计,工作电压为2.5V~5.0V
精简的配置寄存器和控制字,操作简单可靠
提供工业级产品
高速CMOS工艺,子串口速率最高可达2Mbps@5V、1.5Mbps@3.3V、1Mbps@2.5V
采用符合绿色环保政策的SOP20无铅封装
2.2 扩展子通道UART特性
子通道串口独立配置,高速、灵活:
每个子串口为全双工,每个子串口可以通过软件开启/关闭
波特率可以独立设置,子串口最高可以达到2Mbps
每个子串口字符格式包括数据长度、停止位数、奇偶校验模式可以独立设置
完善的子串口状态查询功能
可以实现对单个子串口软件复位
FIFO功能:
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wkmic 05/2019 WK2114数据手册 Ver2.0 2 of 25
每个子串口具备独立的 256 级发送 FIFO,发送 FIFO 触发点可编程
每个子串口具备独立的 256 级接收 FIFO,接收 FIFO 触发点可编程
软件 FIFO 使能和清空
FIFO 状态和计数器输出
错误检测:
支持奇偶校验错误、数据帧错误、溢出错误及 Line-Break 错误检测
支持起始位错误检测
内置符合SIR标准的IrDA红外收发编解码器,传输速度可达115.2K bit/s
中断特点:
具备子串口接收 FIFO 超时中断
支持 Line-Break 错误中断
2.3 UART主接口特性
主接口为标准的三线UART串口(RX,TX,GND),无需其它地址信号、控制信号线
波特率自适应技术,最高速度可以达到2M bit/s
可选择的奇校验,偶校验和无校验模式
无需地址线控制的串口扩展方式,通过芯片内置的协议处理器实现多串口扩展
UART主接口可以通过引脚设置为红外模式
支持最长16字节连续收发
3. 应用领域
多串口服务器/多串口卡
通过2G/3G/4G的无线数据传输
车载信息平台/车载GPS定位系统
远传自动抄表(AMR)系统
POS/税控POS/金融机具
DSP/嵌入式系统
4. 订购信息
表4.1 WK2114 订购信息
产品型号
封装
说明
WK2114-ISPG
SOP20 无铅封装
普通工业级; 工作温度 -45℃~+85℃
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wkmic 05/2019 WK2114数据手册 Ver2.0 3 of 25
5. 原理框图
图5.1 WK2114原理框图
发送FIFO
子通道UART
控制寄存器
波特率发生器
发送移位寄存
器
接收FIFO
接收移位寄存
器
中断控制逻辑
RX1 to RX4
IRQ
时钟发生器
XTAL1
XTAL2
WK2114
UART
TX1 to TX4
主接口转换逻辑
6. 封装引脚
6.1 封装图
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
WK2114
GND
IR
MRX
NC
MTX
RX4
TX4
VCC
RST
IRQ TX2
RX2
GND
TX1
RX1
TX3
RX3
VCC
OSCI
OSC0
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UART接口 宽工作电压 4通道 256级FIFO的高速UART
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wkmic 05/2019 WK2114数据手册 Ver2.0 4 of 25
6.2 引脚描述
表6.2 WK2114 引脚描述
名称
管脚
类型
描述
GND
1,13
-
地
IR
2
I/O
当主接口为UART时,为IR(主口红外通信模式)功能引脚:
IR=0 红外通信模式;
IR=1 普通UART通信模式;IR默认为高电平
MRX
3
I/O
当主接口为UART时,为MRX(主口UART接收)功能引脚;
NC
4
I/O
NC(空)
MTX
5
I/O
当主接口为UART时,为MTX(主口UART发送)功能引脚;
RX1
RX2
RX3
RX4
15
12
17
6
I
子通道串口串行数据输入。
RX 将所连数据UART的串行数据输入WK2114的相应管脚。
TX1
TX2
TX3
TX4
14
11
16
7
O
子通道串口串行数据输出。
TX 将串行数据输出到与其连接的器件引脚。
RST
8
I
硬件复位引脚,低电平复位有效
VCC
9,18
-
电源 2.5V~5.0V工作电压
IRQ
10
O
中断输出信号,低电平有效。
建议外接上拉电阻,典型取值5.1K
OSCI
19
I
晶振输入。注意:需要和晶振并联1M的电阻。
OSCO
20
O
晶振输出。
7. 寄存器描述
7.1 寄存器列表
WK2114的寄存器地址按6位地址编号,地址000000~111111,分为全局寄存器和子
串口寄存器。
全局寄存器5个,全局寄存器的地址具体排列见表7.1.1:
表7.1.1 全局寄存器列表
寄存器地址[5:0]
寄存器名称
类型
寄存器功能描述
000000
GENA
R/W
全局控制寄存器
000001
GRST
R/W
全局子串口复位寄存器
000010
GMUT
R/W
全局主串口控制寄存器
010000
GIER
R/W
全局中断寄存器
010001
GIFR
R
全局中断标志寄存器
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wkmic 05/2019 WK2114数据手册 Ver2.0 5 of 25
子串口寄存器16个,其排列为C1C0 REG[3:0] ,高两位为子串口通道号,低4位为寄
存器地址,按低4位的寄存器地址具体排列见表7.1.2:
表7.1.2 子串口控制寄存器
寄存器地址[3:0]
寄存器名称
类型
寄存器功能描述
(C1,C0) 0011
SPAGE
R/W
子串口页控制寄存器
(C1,C0) 0100
SCR
R/W
子串口控制寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 0101
LCR
R/W
子串口配置寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 0110
FCR
R/W
子串口 FIFO 控制寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 0111
SIER
R/W
子串口中断使能寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 1000
SIFR
R/W
子串口中断标志寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 1001
TFCNT
R
子串口发送 FIFO 计数寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 1010
RFCNT
R
子串口接收 FIFO 计数寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 1011
FSR
R
子串口 FIFO 状态寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 1100
LSR
R
子串口接收状态寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 1101
FDAT
R/W
子串口 FIFO 数据寄存器
SPAGE0
(C1,C0) 0100
BAUD1
R/W
子串口波特率配置寄存器高字节
SPAGE1
(C1,C0) 0101
BAUD0
R/W
子串口波特率配置寄存器低字节
SPAGE1
(C1,C0) 0110
PRES
R/W
子串口波特率配置寄存器小数部
分
SPAGE1
(C1,C0) 0111
RFTL
R/W
子串口接收 FIFO 中断触发点配置
寄存器
SPAGE1
(C1,C0) 1000
TFTL
R/W
子串口发送 FIFO 中断触发点配置
寄存器
SPAGE1
C1,C0:子通道号,00~11分别对应子串口1到子串口4
7.2 寄存器描述
7.2.1 GENA全局控制寄存器:(000000)
位
复位值
功能描述
类型
Bit7
1
RSV(保留位)
R
Bit6
1
RSV(保留位)
R
Bit5
1
RSV(保留位)
R
Bit4
1
RSV(保留位)
R
Bit3
0
UT4EN 子串口 4 时钟使能位
(关断子串口时钟,可实现更低功耗)
0:未使能
1:使能
W/R
Bit2
0
UT3EN 子串口 3 时钟使能位
(关断子串口时钟,可实现更低功耗)
0:未使能
1:使能
W/R
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