CH432,CH438,CH9434串口扩展芯片常见问题

Posted 2021-09-03 我叫搞事情

目前WCH有三款串口扩展芯片CH432,CH438以及CH9434。

 

型号	CH432	CH438	CH9434
扩展串口数量	2	8	4
通讯接口	并口/SPI(具体需要看芯片封装)	并口	SPI
接口速度	支持最高 10MB的并口  24MHz的SPI	10MB的8位并口	最高16Mbit/s 注1：见表格底
是否支持级联	是	是	是
FIFO大小	内置 16 字节的 FIFO 先进先出缓冲器，支持 4 个 FIFO 触发级	内置 128 字节的 FIFO 先进先出缓冲器，支持 4 个 FIFO 触发级	串口每个方向独立 FIFO 缓存，发送 1536 字节，接收 2048 字节
封装	CH432Q(LQFP44) CH432T(SSOP20)	CH438L（LQFP128） CH438Q（LQFP44）	QFN48_5X5
电源	3.3V-5.3V （5V典型值）	3.3V-5.3V （5V典型值）	2.4V-3.6V （3.3V典型值）

 

注1：CH9434的SPI最快时钟速度与CH9434的系统时钟有关系。最快速度（稳定）约为系统时钟的1/3。Eg:如果使用内部32M，倍频15，分频15.那么sys_clk还是32M，那么SPI_Clk不能超过10Mbit/s。

常见问题解决

1. CH432/8/CH9434的LSR寄存器进入break。

解答：这个是因为串口的RXD脚一直处于低电平导致的，只需要硬件接上拉等方式即可解决。

2. 如何判断CH432/CH438/CH9434芯片是否正常工作

解答：（1）检查硬件，检查芯片的VCC引脚的电压是否为手册里面要求的典型值。看一下VCC的纹波是否过大。

　　　（2）在上电的情况，使用示波器去检查芯片的XI，看一下晶振是否有波形。

　　　（3）检查硬件的连接线是否有问题（主控芯片与串口扩展芯片通讯接口的连接）

　　　（4）通过接口发送对应的数据，往SCR寄存器写数据，再读出来看是否为刚刚写入的数据，如果是的，则表示芯片工作正常并且硬件基础的通讯连接没有问题。

　　　　注：这三个串口扩展芯片的SCR寄存器为用户自定义的寄存器，断电复位是会保持。

3. 主控芯片与芯片通讯不正常

解答：（1）首先检查硬件的连接。

　　　（2）如果是SPI，检查一下SPI的CLK速度是否超过了芯片要求的最大值

　　　（3）部分芯片对于命令与数据，命令与命令之间是由最小时间的间隔要求，具体需要看芯片手册。可以用逻辑分析仪查看是否有这些时间间隔。

　　　（4）所有的SPI转串口（扩展）的芯片的时序，CS是在发送完addr和数据后，才会重新拉高的。具体可以看芯片手册的时序图。

4.有关串口扩展芯片的FIFO的问题

解答：三款串口扩展芯片的接收fifo触发点都是控制FCR寄存器的RECVTG1 和 RECVTG0位（3个芯片的大部分寄存器都是一样的）。

（1）CH432:RECVTG1 和 RECVTG0：设置接收 FIFO 的中断和硬件流控制的触发点，00 对应 1 个字节，即接收
满 1 个字节产生接收数据可用的中断，并在使能硬件流控制时自动无效 RTS 引脚，01 对应 4
个字节，10 对应 8 个字节，11 对应 14 个字节。(FIFO16字节)。

（2）CH438：RECVTG1 和 RECVTG0：设置接收 FIFO 的中断和硬件流控制的触发点，00 对应 1 个字节，即接收
满 1 个字节产生接收数据可用的中断，并在使能硬件流控制时自动无效 RTS 引脚，01 对应 16
个字节，10 对应 64 个字节，11 对应 112 个字节（（FIFO128字节）

（3）CH9434M:RECVTG1 和 RECVTG0：设置接收 FIFO 的中断和硬件流控制的触发点，00 对应 256 个字节，即
接收满 256 个字节产生接收数据可用的中断，并在使能硬件流控制时自动无效 RTS 引脚，
01 对应 512 个字节，10 对应 1024 个字节，11 对应 1280 个字节。

当接收数据达到触发值时，就会触发recv_rdy（接收字节数达到fifo触发点）中断。

 

5. 对于CH43x芯片读取的问题

解答：有些新上手的工程师，在使用fifo接收的时候，会发现随着波特率的提高，当触发RECV_RDY中断的时候，去读取RBR寄存器（注1）的数据。最后读出来的数据长度会超过FIFO接收触发的长度。这个是因为目前43xEVT的代码里面，是一个do--while循环，判断的条件是看BIT_LSR_DATARDY，也就是LSR的DATARDY位是否为1（注2），为1则表示fifo里面有数据，那么如果通讯接口的速度与较慢，串口的波特率较高，并且对方串口的发送速度也较快，那么就会出现，触发fifo_recv_rdy中断后，主控芯片通过接口去读取缓冲区的数据，但如果在读取的时候来了新的数据，那么就会继续停留在这个do-while循环语句当中。最后导致的情况就是读出的数据长度明显大于fifo触发的长度，如果fifo触发值设置的较大，那么很有可能会出现fifo溢出的问题。

u8 CH432Seril1Rcv( u8 *buf ) /* 禁用FIFO,CH432串口1接收多字节子程序*/
{
u8 RcvNum = 0;
if( !( ReadCH432Data( CH432_LSR1_PORT ) & ( BIT_LSR_BREAKINT | BIT_LSR_FRAMEERR | BIT_LSR_PARERR | BIT_LSR_OVERR ) ) ) /* b1-b4无错误 */
{
while( ( ReadCH432Data( CH432_LSR1_PORT ) & BIT_LSR_DATARDY ) == 0 ); /* 等待数据准备好 */
do
{
*buf++ = ReadCH432Data( CH432_RBR1_PORT ); /* 从接收缓冲寄存器读出数据 */
RcvNum++;
}
while( ( ReadCH432Data( CH432_LSR1_PORT ) & BIT_LSR_DATARDY ) == 0x01 );
}
else ReadCH432Data( CH432_RBR1_PORT );
return( RcvNum );
}

解决办法就是在这个接收函数里面，如果是fifo触发的中断，则强制只读一个触发值长度的数据，如果是超时中断则调用原来的dowhile的那个方式。其次，若选择的是CH432这样的fifo较小的串口扩展芯片，那么fifo触发值最好选择一半。还有就是提高spi接口的通信的速率。

 6. 有关串口波特率的问题

解答：串口波特率的计算和DLM以及DLL两个寄存器有关。具体的计算公式：除数（DLL和DLM的值）=芯片主时钟/16or8(具体看芯片手册)/波特率。

 注1：RBR：接收缓冲寄存器，如果 LSR 的 DATARDY 位为 1 则可以从该寄存器读取接收到的数据。如果 FIFOEN
为 1 则从串口移位寄存器 RSR 接收到的数据首先被存放于接收 FIFO 中，然后通过该寄存器读出

注2：DATARDY：该位为 1 表示接收 FIFO 中有接收到的数据，读取 FIFO 中所有数据后，该位自动清 0。