如何更好地设计面向在板烧录的产品-单线串口篇

　　在设计当中，总会遇到特殊的编程口线

　　现在的芯片集成度越来越高，体积越来越小，甚至连集成的板子，也默默地把硬币给比下去了：

　　图一核心板与硬币对比图

　　可是，要在如此少的管脚上集成更多功能，只有裁剪通信口线。在这时候，单线的串行接口就有了用武之地。

　　新的需求来了，现有调试下载的工具，是否支持新的通讯接口呢？下面就以最近的一个案例做一个剖析：外商客户需要添加一厂商芯片的烧录支持，通过了解该芯片的编程资料，发现用于烧录的通讯引脚只有一根，但采用的是标准异步串行接口的协议。

　　单线串口的接口原理

　　所谓单线串口（全称为“单线异步串行通讯接口”，本文中简称为“单线串口”），采用的是跟标准串口（全称为“标准异步串行通讯接口”，本文中简称为“标准串口”）一样的通讯协议。唯一的区别，不同于标准串口的两根数据线（Txd和Rxd），单线串口只有一根数据线来同时兼备发送和接收功能。因此，单线串口采用半双工的通讯方式，具体的单线串口接线图可参考图二所示。

　　图二单线串口芯片接线图

　　只需要接入四根线（MOD，/RESET，VCC，GND）就可以完美进行烧录了。外商设计的这个通讯口（MOD/IO）还可以被用来做工作模式选择，即在上电复位的同时，检测MOD管脚的输入时序波形，从而进入到不同的工作模式，如单线串口编程模式等。进入单线串口编程模式后，MOD管脚的功能转换为数据通讯。掌握这个规则，AK100Pro接好这四根线后，在KFlashPro上点击“烧写”，就可以轻松实现烧录了。

　　剖析单线串口的编程效果

　　担心烧录的速度？我们用数据来说明，是快还是慢。该芯片支持最高的通讯速率为500000bps，我们就采用这个波特率进行通讯。图三是逻辑分析仪（LA2532）抓取烧录通信时的时序数据：

　　图三 逻辑分析仪（LA2532）捕捉到的数据

　　先说说数据代表的意思，该段波形截取于“烧写+校验”的过程。对于两串比较长的数据，较短的是烧录的数据，发送完这段数据后，接着发送查询状态指令等待芯片烧录完毕并响应，然后下发读取指令，较长的是读取上来进行校验的数据。

　　从图中看到，从读取数据到下一包下发的烧录数据间隔只有3.5ms，扣除预留官方2ms响应时间，AK100Pro对数据包解析、校验和功能转换等 *** 作，花费时间2ms不到。

　　总结

　　烧录时间短、通信口线少、占板空间小，单线串行的产品，在小型化可穿戴市场必将大行其道。