1.簡單解釋SOC的串口UART接口做啥用

大家常說嵌入式里面的串口，一般是指UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用異步收發(fā)器)。雷卯電子工程師了解到嵌入系統(tǒng)UART是一種很普通的異步串行通信接口，常通過UART這個接口調試PCB板的硬件電路及軟件程序。UART接口圖下：

UART有VCC、GND、RX、TX這4個Pin，如下圖所示。

用的TTL電平, 低電平(0V)為0，高電平(3.3V或5V)為1。

2.UART 接口沒有數(shù)據(jù)輸出，罷工了

UART 對于電子工程師來講如眼睛，如內窺鏡，有它可以探知摸不著，看不到的芯片內部運行情況。它的重要性不言而喻，可用著用著有一天它突然罷工了，怎么擺弄也沒反應。這時這么辦。你不工作我就換。只能把MCU/SOC 拆下來換一顆新的，這時UART又開始工作了,可這已不是原來的它。

3.為啥UART容易壞

雷卯電子工程師統(tǒng)計以下幾個可能發(fā)生的原因：

電壓過高或過低：UART接口通常需要特定的電壓范圍來正常工作，如果輸入的電壓超過了其可承受的范圍，就會導致?lián)p壞。這種情況可能性不大。

帶電插拔接插件造成浪涌電壓，超過接口電平范圍。這種情況經(jīng)常發(fā)生。

3)電磁干擾：UART通信線路可能會受到電磁干擾，如電源干擾、電機驅動干擾、高頻信號干擾等。這些干擾信號可能會導致UART接收到錯誤的數(shù)據(jù)或者損壞。這種情況有可能。

4)靜電放電：靜電放電是一種常見的電子設備損壞原因。如果未采取適當?shù)姆雷o措施，當人體靜電放電時，可能損壞UART接口。這種情況最有可能。

5)過流或過載：如果UART接口上的電流超過其設計限制，就可能導致元件損壞。這可能是由于外部設備的短路或電流突增引起的。這種情況可能性不大，除非短路。

以上這五種都有可能導致?lián)p壞。那么采取什么辦法呢?

4.UART 接口防護措施

經(jīng)常有工程師問到我們怎么可以避免UART接口的損壞，雷卯電子工程師有統(tǒng)計以下幾點預防措施：

1)首先使用UART接口電平范圍內電壓：確保UART接口的電源電壓在規(guī)定范圍內，每個SOC都有管腳電平標注說明。

2)避免在PCB板供電的情況下插拔連接器，這樣容易引起浪涌，超過UART接口電平，造成永久損壞。當然我們可以增加串行電阻和ESD減小浪涌避免UART接口損壞。

3)做好電磁干擾防護：在設計電路時，合理布局和屏蔽線路，減少電磁干擾。把電磁干擾強的電源和電機驅動放到PCB的一端，把高頻或敏感信號線放到遠離干擾的PCB板另一端。

4)防止靜電放電：使用抗靜電工具或穿戴防靜電手套等措施，合理接地，避免靜電損壞(這種情況我們時常會因麻煩而沒有執(zhí)行)。所以在電路上增加ESD元件防護非常重要，ESD 一端并聯(lián)在通信線 TXD,RXD 上，另一端接地，并且再在TXD,RXD線上串聯(lián)小阻值的電阻效果更好，小編經(jīng)驗教訓得此方案，如下圖示。

限制電流：確保UART接口上的電流不超過其設計限制。如果需要連接外部設備，請確保其電流符合UART接口的規(guī)格要求，常檢查接線端子避免短路。

總的來說，首先設計布線上要注意，其次是加ESD 防護。當然除了串口UART， JTAG接口也是電子工程師常用的調試接口，因此也需要增加以上防護措施 。上海雷卯電子防護保護電路如下。

5.上海雷卯電子提供UART和JTAG接口防護措施

1）串口UART接口防護電路

2)JTAG接口防護電路

3）.串口UART接口防護元件列表如下

4）JTAG接口防護元件列表如下

leiditech型號明細ESDA33CP30，ULC3304P10，ESDA3.3CW-4。

上海雷卯電子提供多種信號和電源保護方案， 掃描下面小程序和雷卯公眾號即可查到你需要的。

雷卯電子專業(yè)為客戶提供電磁兼容EMC的設計服務，提供實驗室做摸底免費測試，為客戶高效，控本完成設計，能快速通過EMC的項目，提高產品可靠性盡力。

雷卯電子電磁兼容實驗室，提供免費測試，提供外圍靜電保護參考電路，可以提供國產化證明文件。

審核編輯：湯梓紅