如何连接两个?C来控制GMSL

Maxim的千兆位多媒体串行链路（GMSL）解决方案可通过一条双绞线对数字视频和音频数据进行序列化。此外，集成的双向控制通道使单个微控制器（?C）可以对串行器，解串器和所有连接的外围设备进行编程。对于典型应用，这消除了远程侧微控制器及其支持组件，例如时钟源/晶体和低压电源。这不仅简化了远程设备的设计，而且还降低了成本，尺寸和功耗。但是，有时由于与GMSL不相关的其他设计要求，?C已经位于链路的两侧。本应用笔记介绍了如何连接两个?C来控制GMSL。

基本双?C用法

通常，当使用单个?C时，串行器/解串器上的两个控制方向选择（CDS）引脚对于串行器侧?C都设置为低电平，对于反序列化器侧?C设置为高电平。但是，如果将串行器上的CDS设置为低电平而将解串器上的CDS设置为高电平，则每个GMSL芯片可以同时连接到各自的?C（图1）。

简化的双?C应用原理图，显示了CDS设置。

内部操作

当使用两个?C时，串行器和解串器的I?C主设备均被禁用，并且RX / SDA和TX / SDL与相应的?C配置为UART接口。由于每个设备都作为本地设备运行，因此它们无法进入睡眠模式。使用相应的低电平有效PWDN引脚将每个器件置于低功耗状态。请记住，从掉电状态返回时，所有设备设置均会重置为其开机值。

双重?C争用问题

在上面的图1所示的配置中，每个?C都可以使用GMSL UART协议与MAX9259串行器，MAX9260解串器或其他?C进行通信。GMSL没有提供避免竞争的解决方案，用户将需要提供自己的竞争处理方案。

分离网络

避免争用的最简单解决方案是让每个?C都将其连接的串行器/解串器FWDCCEN和REVCCEN位设置为0（0x04 D ［1：0］）。这将禁用前向和反向控制通道的接收器和发送器，并有效地将控制网络分为两个独立的网络（图2）。

分开的控制网络消除了争用的可能性。

将来，通过串行链路进行的任何控制通信都首先需要双方的?C在链路各自的端部重新启用通信。此配置在永远在线的应用程序中最有用，在这些应用程序中，特定于链接的关键寄存器设置不会从初始设置更改。

软件争用处理

在串行链路两端必须进行通信的应用程序中，用户始终可以实施高层协议来避免争用（图3）。在下面的示例中，每个?C等待确认帧以确定其命令是否成功。

基于软件的竞争处理的示例。

在争用的情况下，串行器/解串器不发送确认帧。在未收到确认帧后，?C将等待一段时间（取决于其设备地址），然后重新发送其命令。由于此设计中的微控制器具有不同的设备地址，因此在重试通信期间不会发生竞争。

单/双?C用途

在以下应用程序中，链接的解串器端是显示面板，该面板配置为远程打开/关闭电源。评估板的关断输入和单/双?C控制均连接至MAX9260 GPIO0的输出（图4）。上电时，GPIO输出为高电平，由于添加了反相器，因此可保持远程侧设备关闭，并且解串器被配置为远程侧设备。由于MS已连接到GPIO，因此MAX9260在睡眠模式下上电，使所有器件处于低功耗状态。

双/单路?C远程显示示例。

为了启动远程面板，串行器唤醒MAX9260并建立串行链路。然后，串行器侧的?C将GPIO0设置为低电平，以使MS变为低电平，而反相器输出变为高电平。逆变器将MAX9260设置为本地设备，并唤醒其余的远程显示面板。MS必须设置为低电平，以使MAX9260 UART接口保持基本模式。

为了关闭远程面板，串行器将GPIO0设置为高电平以关闭远程设备，并将MAX9260设置为远程设备。然后，在MAX9260中设置SLEEP = 1以使器件进入休眠状态。

远程摄像机示例（序列化器）

与上一个示例类似，链接的串行器端是配置为远程开机/关机的摄像机模块。MAX9259的INT输出控制电路板的关断输入和单/双?C开关（图5）。对于此应用，INT用作GPO，其输出由SETINT（MAX9259中的D7为0x0D的D7）或解串器的INT输入设置。

双/单路?C远程摄像机示例。

上电时，INT输出为低电平，这使远端设备保持关闭状态。连接到CDS的逆变器输出将串行器配置为远程设备。由于低电平有效AUTO设置为高电平，因此MAX9259在休眠模式下上电。

为了启动远程面板，解串器使用GMSL UART命令唤醒MAX9259。然后，解串器将MAX9259的INT输出设置为高电平，以为所有远程设备加电。反相器输出将MAX9259设置为本地设备，现在可以接受本地?C的UART命令。

为了关闭远程面板，解串器将MAX9259 INT输出设置为低电平，以关闭远程侧设备，并将MAX9259设置为远程设备。然后，解串器在MAX9259中将SLEEP设置为1，以使器件进入休眠状态。

其他应用程序

双?C的使用不限于上面显示的应用程序。对称和双向控制通道，以及动态CDS和旁路设置（尽管是MS），可实现多种串行器/解串器和?C配置。现在，可以为设计人员提供更高程度的控制权，以提高其系统的功能，最小化功耗并最大程度地利用可用资源。

编辑：hfy