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uart

通用异步收发器 (uart) 是一种非常简单的两线制串行接口，可实现两个设备之间的低速通信。两条推挽单向线为接收 (rx) 和发送 (tx)组件。该接口无需时钟即可工作，因此接收器通过对正电压脉冲的周期进行采样来自动确定位速率。自动位速率检测限制了 uart 所能达到的最大位速率，因此数据速率超过 100kbps 的情况非常少。

uart 仅需要隔离两个通道，较低的速率使得简单易用的低成本凯发k8国际手机app下载的解决方案成为理想的选择。图 1-1 所示为一个使用光耦合器电路的隔离式 uart 接口，以及一个使用 iso6721 的等效电路，ti 的数字隔离器凯发k8国际手机app下载的解决方案适用于成本敏感型应用。

uart 接口通常配置有标准二极管输入和集电极开路输出光耦合器。光耦合器需要额外的电路，这会增加电路板空间并导致额外的功耗。在光耦合器的输入侧，需要将一个串联电阻器 r_i 连接到阳极，从而限制流经二极管的电流。由于器件老化，光耦合器的电流传输比 (ctr) 会降低。为了在系统的整个生命周期内保持相同的性能水平，设计人员必须选择使用一个具有高 r_i 的电阻器来进行过度设计，这会消耗额外的电流。

集电极开路输出需要一个上拉电阻 r_l，从而创建逻辑高电平状态。选择合适的 r_l 值，从而尽可能地降低功耗，同时还保持所需的时序规格。为了确保光耦合器的输出具有最大电压摆幅，从而满足适当的逻辑高电平状态并保持稳健的信号完整性，选择高 r_l 值非常重要。相反，增大此值会降低光耦合器响应高电阻负载和光晶体管高结电容所导致的快速电压变化的速度，最终限制设计人员为 uart 实施的总速度。

与光耦合器凯发k8国际手机app下载的解决方案相比，iso6721 数字隔离器消耗的电流减少了 5 至 10 倍。表 1-1 所示为两个电路之间总电流消耗的差异。此外，由于未使用额外的无源器件，iso6721 提供了非常严格的通道间时序规格和较小的凯发k8国际手机app下载的解决方案尺寸。光耦合器电路的外形尺寸 (7mm × 7.4mm) 约为单个数字隔离器尺寸 (6mm × 4.9mm) 的两倍。iso6721 数字隔离器电路简单易用，是被广泛使用的一种更佳的简单型数字接口凯发k8国际手机app下载的解决方案。