本文将解析亚信电子 AX99100A、AX78140/AX78120 I/O 桥接芯片与 RS-232/RS-485 UART 收发器,探讨如何通过 PCIe 与 USB 2.0 扩展多端口 UART、并口、SPI 与 Local Bus 接口,连接传感器、PLC 与既有工业设备,并延伸至工业自动化、POS 终端机、边缘 AI 及人形机器人等应用。
从传统工控到新世代 AI:亚信 I/O 桥接技术助力智能制造升级
一、 前言
(图一) 亚信 PCIe & USB 2.0 多功能 I/O 桥接芯片方案
随着生成式 AI、机器视觉、智能制造、边缘计算与人形机器人快速发展,新一代设备平台普遍导入多核 CPU、GPU、NPU,以及 PCIe、USB、Ethernet 等高速接口,以支持海量数据处理与实时分析。然而,这类系统往往需要同时连接多组传感器、控制器与周边设备,即使平台本身已提供 UART、SPI、CAN FD 等接口,原生 I/O 数量仍可能不足,因此需要通过 PCIe 或 USB 2.0 进一步扩展串口、并口及其他周边接口。另一方面,工业与商用设备仍大量采用 UART、RS-232/RS-422/RS-485 及并口等成熟接口,例如传感模块、马达驱动器、条码扫描器、收据打印机、PLC 与电力设备。由于这些设备无法直接连接 PCIe 或 USB 主机,因此需要通过 I/O 桥接芯片完成接口转换,使既有设备能够持续整合至新一代 AI、边缘计算与工业控制平台。
本文将介绍亚信电子 AX99100A PCIe 多功能 I/O 桥接控制器、AX78140/AX78120 USB 2.0 I/O 桥接控制器,以及 RS-232/RS-485 UART 收发器,并探讨这些产品在 PCIe/USB 2.0 串并口通信卡、数据采集卡(DAQ)、工业电脑(IPC)、边缘 AI、POS 收银机、商用终端设备与人形机器人等产品中的应用架构、设计考量与选型重点。
二、 从主机总线到串行接口:I/O 桥接器与 UART 架构解析
(图二) 从主机总线到串行接口:I/O 桥接器与 UART 架构解析
PCIe/USB 多功能 I/O 桥接器的主要功能,是让电脑、工业主机或嵌入式平台,通过 PCIe 或 USB 接口扩展多组 UART 串口、并口(LPT)、SPI、本地总线(Local Bus)与 GPIO 控制接口。当操作系统与驱动程序识别桥接芯片后,各串口即可映射为 COM Port、TTY 设备或其他 I/O 资源,供应用程序访问终端设备数据。除了 PCIe/USB 与 UART 之间的接口转换外,I/O 桥接芯片还负责数据缓冲、中断管理与数据传输,确保系统稳定运行。因此,多功能 I/O 桥接器不仅是信号转换元件,更是连接主机总线与各类低速外设的重要 I/O 控制核心。
I/O 桥接芯片内建的 UART(通用异步收发器)控制逻辑,主要负责主机并行数据与串行数据之间的转换。发送时,UART 会依设定加入起始位、数据位、校验位与停止位,再按指定波特率逐位输出;接收时则解析串行数据帧并还原为主机可处理的数据格式。完整的 UART 功能通常还包括可编程波特率、TX/RX FIFO、流量控制、中断管理、多点通信、RS-485 方向控制与错误检测等。需要特别注意的是,UART 输出通常为 CMOS/TTL 逻辑信号,并不等同于 RS-232、RS-422 或 RS-485 的物理电气接口。若要连接外部设备,仍需搭配相应的 UART 收发器完成物理层转换。RS-232 收发器负责将 UART 逻辑信号转换为单端电气信号;RS-422/RS-485 收发器则转换为差分信号,以提升抗噪能力、传输距离与多节点通信能力。
三、 AX99100A:PCIe 多功能 I/O 桥接与扩展方案
(图三) 亚信 AX99100A PCIe 多功能 I/O 桥接解决方案
亚信电子 AX99100A 是一款 PCIe 多功能 I/O 桥接控制器,整合 PCIe x1 Endpoint Controller 与 PHY,可将 PCIe 主机接口扩展为多种串行与周边 I/O,包括最多四组高速 UART、并口、SPI Master、本地总线(ISA-Like)及 GPIO。AX99100A 提供四种主要工作模式:4S(四组 UART)、2S+1P(双 UART + 并口)、2S+SPI(双 UART + SPI Master)、Local Bus 模式。凭借灵活的接口配置,AX99100A 可广泛应用于PCIe串并口通信卡、PCIe数据采集卡、工业电脑、工业自动化设备、测量仪器设备、医疗设备、POS收银机、边缘AI与智能机器人等平台,帮助系统在新一代 PCIe 架构下快速整合既有设备,提升兼容性与扩展性。
(1) 4S 模式:PCIe转四串口(UART)
4S 模式可让 PCIe 主机扩展四组 UART,并可根据应用搭配 RS-232、RS-422 或 RS-485 收发器,形成多端口串行通信接口。适用于 IPC 扩展卡、设备管理系统与工业通讯卡,也可在同一产品中混合配置不同接口,例如两端口 RS-232 搭配两端口 RS-485。
(2) 2S+1P 模式:PCIe转双串口(UART)+ 并口(LPT)
此模式同时提供两组 UART 与一组并口,适合仍需支持传统打印机、票据设备、测试仪器或既有 LPT 外设的系统。对于生命周期较长的工业设备,可在主机升级至 PCIe 平台后继续使用既有外设与软件,降低重新设计与验证成本。
(3) 2S+SPI 模式:PCIe转双串口(UART)+ SPI主控
此模式可同时提供两组 UART 与高速 SPI Master。UART 可连接仪器、控制器或 RS-485 设备;SPI 可连接 ADC、DAC、传感器、FPGA、MCU 或外部 CAN FD 控制器。AX99100A 的 SPI 可编程时钟最高达 41.6 MHz,适合数据采集、控制与设备通信整合。例如 PCIe DAQ 卡可通过 SPI 连接 ADC 或 FPGA,再通过 UART 与校准仪器或现场设备通信;智能机器人则可通过 SPI 连接外部 CAN FD 控制器,进一步建立 CAN FD 通信网络。
(4) Local Bus 模式:连接 FPGA、ASIC 与旧式本地总线(ISA-Like)
AX99100A 提供 Local Bus/ISA-Like 模式,可用于连接 FPGA、CPLD、自有 ASIC 或既有并行总线电路。此模式特别适合旧平台升级,使原先采用 ISA、PCI 或定制总线的设备在主机升级至 PCIe 后仍能延续既有 FPGA 或 ASIC 设计。
在多端口 UART 应用中,除了通道数量,还需考虑 FIFO、DMA、CPU 中断负载、驱动效率与多端口同时传输能力。AX99100A 每组 UART 具备独立的 TX/RX FIFO,并支持最高 25 Mbps 的可编程波特率。但实际 RS-232/RS-485 传输性能仍会受到收发器、隔离器、PCB 布局、线材、终端匹配、节点数量与电磁环境影响。
四、 AX78140/AX78120:USB 2.0 串口与并口扩展方案
(图四) AX78140/AX78120 USB 2.0 串口/并口桥接方案
对于缺乏可用 PCIe 插槽的笔记本电脑、Panel PC、小型 IPC、单板电脑或边缘 AI 设备,USB 2.0 是更具灵活性的低速 I/O 扩展接口。USB 2.0 I/O 桥接方案具备外接、模块化、易于部署与维护便利等优点,可应用于USB UART/RS-232/RS-422/RS-485 串口通信卡、USB 并口 (LPT) 通信卡、USB 数据采集 (DAQ) 通信卡、工业电脑与自动化控制系统、测量与仪器系统、医疗设备,以及 POS 终端机。
(1) AX78140:USB 2.0 转四串口(UART)/并口(LPT)桥接方案
AX78140 集成 USB 2.0 Controller 与 PHY,可提供最多四组高速 UART 与一组并口,并支持 4S(四端口 UART)与 2S+1P(双 UART + 并口)两种主要模式。适用于 USB 串并口通讯卡、DAQ、IPC、自动化设备、测试仪器、医疗设备与 POS 等应用。AX78140 支持 UART 自动方向控制、硬件/软件流量控制与多端口数据缓冲,UART 波特率最高可达 6 Mbps,适合需要通过 USB 2.0 同时扩展多组串口的产品。
在 4S 模式下,单一 USB 2.0 接口即可延伸四组 UART,搭配 RS-232/RS-485 收发器后,可同时连接 PLC、变频器、温控器与智能电表等设备。2S+1P 模式则适合需要双 UART 与传统并口的 POS、工业打印设备或旧式测试仪器。
(2) AX78120:USB 2.0 转单/双串口(UART)桥接方案
AX78120 是较精简的 USB 2.0 UART 桥接控制器,集成 USB 2.0 Controller 与 PHY,可提供一至两组高速 UART,支持 1S(单端口 UART)与 2S(双端口 UART)模式。AX78120 支持最高 6 Mbps UART、硬件/软件流量控制、自动方向控制、多点通信与 EEPROM 设置,适合 USB 转 RS-232/RS-485 模块、嵌入式设备 Console Port、小型 POS、测试设备及机器人维护接口等,特别适合注重尺寸、成本与功耗的产品。
五、 AX99100A/AX78140/AX78120 产品选型指南
(图五) AX99100A/AX78140/AX78120 I/O 桥接芯片选型指南
在 PCIe 与 USB 2.0 I/O 扩展应用中,产品选型应先确认主机接口、UART 数量、是否需要并口,以及是否需要 SPI、Local Bus 或 GPIO 等额外功能。若系统具备 PCIe Root Port,且需要多组 UART、SPI、Local Bus 或 GPIO,可优先考虑 AX99100A;若产品采用 USB 2.0 且需要最多四组 UART 或串并口混合接口,可选择 AX78140;若仅需一至两组 UART,并重视尺寸、成本与功耗,AX78120 则是更精简的方案。选型时还应同步考量操作系统、驱动支持、板面空间、封装、工作温度、外部物理层接口与长时间运行需求,以完成整体系统架构规划。
六、 UART 收发器:连接 RS-232、RS-422 与 RS-485 物理网络
(图六) 亚信 RS 232/RS 485 UART 收发器选型指南
完成 PCIe 或 USB 2.0 至 UART 的桥接后,系统仍需根据外部设备的通信标准搭配相应的 UART 收发器。亚信电子提供低功耗 3V/5V RS-232 与 RS-422/RS-485 收发器,可将 UART 逻辑信号转换为符合标准的单端或差分电气信号。RS-232 收发器适合点对点、较短距离的设备连接;RS-422/RS-485 则具备更强的抗噪能力与长距离传输能力,适合工业现场与多节点网络。相关产品可应用于串口转换器、DAQ、IPC、自动化设备、测试仪器、医疗设备与 POS 系统。
(1) 亚信 RS-232 UART 收发器
RS-232 采用单端传输,主要用于点对点通信。虽然是成熟接口,但仍广泛存在于条码扫描器、收据打印机、UPS、电子秤、CNC 控制器与测试仪器中。这类收发器通常集成电荷泵,可使用单一 3V/3.3V/5V 电源产生 RS-232 所需的正负电压。以 AX3243E/AX3243F 为例,均提供多组 Driver/Receiver、ESD 保护与 AUTOGREEN 节能功能;AX3243E 最高速率为 250 Kbps,适合一般 RS-232 通信;AX3243F 则支持更高传输速率,可达 1 Mbps。选型时应根据工作电压、通道数、最高速率、ESD 等级、封装与低功耗需求进行评估。
(2) 亚信 RS-485/RS-422 UART 收发器
RS-422/RS-485 采用差分传输,更适合长距离、高噪声与多节点环境。RS-422 常用于全双工点对多点架构;RS-485 则支持半双工或全双工,广泛应用于 Modbus RTU、楼宇自动化、能源管理与工业控制。亚信电子提供多款 3V/5V RS-485 收发器,可根据工作电压、传输速率、双工模式、Unit Load、封装与 ESD 保护等需求选择。以 ZT491E 与 ZT491H 为例,均为 5V 全双工 RS-485 收发器,速率最高 10 Mbps,并具 ±15 kV HBM ESD 保护。ZT491E 采用 1 Unit Load,可支持 32 节点;ZT491H 采用 1/8 Unit Load,理论上可支持 256 节点,适合高密度工业通信。选型时除接口类型与工作电压外,还需考虑传输距离、速率、节点数量、双工模式、ESD/浪涌保护、工作温度、封装尺寸与低功耗需求;若应用于长距离或高噪声环境,还应特别注意终端匹配、偏置、隔离与接地设计。
亚信 UART 收发器选型要点
选择 UART 收发器时,需确认主控端逻辑电压与系统电源架构,并根据接口类型(RS-232/RS-422/RS-485)、双工模式、最高速率、Driver/Receiver 数量、ESD/浪涌保护、Unit Load、工作温度、封装尺寸及低功耗需求进行评估。若系统需在长距离、多节点或高噪声环境下运行,还应特别注意终端、偏置、接地与隔离设计。
七、 PCIe/USB 串并口通信卡产品设计考量
(图七) 亚信 PCIe/USB 串并口通信卡解决方案
PCIe与 USB 串并口通信卡是 I/O 桥接控制器最典型的应用之一,主要用于解决新型电脑缺少原生 COM Port 或 LPT Port 的问题,使系统能够持续连接 PLC、CNC、变频器、条码扫描器、电子秤、POS、测试仪器、打印机及其他既有设备。
PCIe 通信卡适合固定安装于 IPC、工作站或嵌入式主机。若需要四端口串口,可采用 AX99100A 的 4S 模式;若同时需要 UART 与并口,则可采用 2S+1P 模式。USB 2.0 通信卡则具备即插即用、外接部署与维护便利等特点,多端口产品可使用 AX78140,仅需一至两组 UART 时则可采用 AX78120。
I/O桥接控制器负责PCIe/USB与UART/Parallel Port之间的数据转换,实际对外连接仍需根据设备需求搭配 RS-232、RS-422 或 RS-485 收发器。若希望采用完整且一致的接口方案,可结合亚信电子RS-232/RS-485 UART收发器,并依工作电压、速率、双工模式、ESD保护与Unit Load等条件进行选型,形成从主机接口、I/O桥接控制器到外部物理通信层的完整架构。硬件设计还应考虑 DB9、DB25、端子台或锁固式接口,以及隔离、ESD、EFT与浪涌保护。产品验证则需涵盖不同波特率、数据格式、流量控制、多端口同时传输、热插拔、断线恢复、驱动兼容性与长时间稳定性,以确保通信卡能在不同主机与工业环境中可靠运行。
八、 PCIe/USB 數據採集卡產品設計考量
(图八) 亚信 PCIe/USB 数据采集卡产品应用
PCIe与 USB 数据采集卡(DAQ)广泛应用于工业测量、自动测试、设备监控、能源管理、实验室仪器与智能制造。常见测量项目包括温度、压力、振动、流量、电压与电流,也可整合 Trigger、数字 I/O 与设备控制。
DAQ 系统应明确区分“测量前端”与“主机接口”。ADC、AFE、传感器、MCU 或 FPGA 负责信号调理、采样、同步与前处理;AX99100A、AX78140 或 AX78120 则负责将处理后的数据与控制信号传送至 PCIe 或 USB 主机,因此其角色并非取代 ADC,而是建立测量前端与主机之间的数据通道。PCIe DAQ 可利用 AX99100A 的 SPI、Local Bus 与 GPIO 连接 ADC、MCU、FPGA、Trigger 逻辑与数字 I/O;USB 2.0 架构则可根据通道数量与产品形式选择 AX78140 或 AX78120,适合外接式采集模块、数据记录器与现场测试设备。除了接口设计,DAQ 还需重视模拟/数字电路分区、参考电压、电源噪声、接地、时钟、抗混叠滤波、输入保护与隔离。产品验证则应涵盖分辨率、采样率、持续吞吐量、多通道同步、数据丢失、主机负载与长时间记录。
九、 工业电脑 (IPC) 与边缘 AI 设备产品设计考量
(图九) 亚信 PCIe/USB 2.0 I/O 桥接方案:工业电脑与边缘 AI 设备产品应用
工业电脑(IPC)与边缘 AI 设备广泛应用于智能制造、机台控制、设备监控、自动测试、能源管理、机器视觉与交通系统。这类平台通常需要同时连接 PLC、CNC、变频器、BMS、智能电表、传感器与测试仪器,因此除了运算性能外,I/O 扩展能力、长时间稳定性与既有设备兼容性也是系统设计的重要考量。
即使新一代 IPC 或 NVIDIA Jetson 等边缘 AI 平台已具备强大的 CPU/GPU/NPU 运算能力,原生 UART 与工业 I/O 数量仍可能不足。若平台具备可用的 PCIe Root Port,可采用 AX99100A 扩展 UART、并口、SPI、Local Bus 与 GPIO,以连接 PLC、MCU、传感器 Hub、FPGA 或其他外设;若 PCIe Lane 已分配给 NVMe、高速网络或其他模块,则可改用 USB 2.0 搭配 AX78140 或 AX78120,建立外接式或模块化的串口 I/O。
在边缘 AI 应用中,I/O 桥接器的主要角色是将 AI 分析结果延伸至现场设备。例如,机器视觉模型检测到产品异常后,可通过 RS-232/RS-485 通知 PLC 执行剔除;预测性维护系统则可经由 Modbus RTU 读取设备状态或下达控制命令。由此可见,AX99100A、AX78140 与 AX78120 PCIe/USB 2.0 I/O 桥接控制器的定位,是作为 AI 主机与物理设备之间的连接接口,而非取代 GPU、NPU 或 PLC。在系统整合前,应确认 PCIe Lane、USB Host Mode、操作系统与驱动程序兼容性,并根据工业环境规划隔离、ESD、EFT、浪涌与接地保护。同时需验证多端口传输、断线重连、宽温环境与长时间满载运行等情境,以确保系统在实际应用中具备稳定性与可靠性。
十、 POS 收银机与商用终端设备产品设计考量
(图十) 亚信 PCIe/USB I/O 桥接方案:POS 收银机与商用设备应用
POS 收银机与商用终端设备广泛应用于零售、餐饮、超市、自助结账、售票、医疗挂号与物流系统。除了交易功能外,系统通常还需连接条码扫描器、电子秤、收据打印机、客户显示器、钱箱、卡片读取器与标签打印机。虽然新一代 POS 已大量采用 USB、Ethernet 与触控接口,但许多既有外设仍依赖 RS-232 或并口,因此设计重点在于兼顾新旧设备的兼容性与维护便利性。
若采用主板内建式设计,可利用 AX99100A 扩展多组 UART,或通过 2S+1P 模式建立串并口混合接口;若采用外接 I/O Box 或主机不便增加 PCIe,则可选择 AX78140 或 AX78120 建立 USB 2.0 扩展方案。外部接口仍需搭配适当的 RS-232/RS-485 收发器、连接器与保护电路。产品验证则应涵盖热插拔、休眠唤醒、USB 重新连接、COM Port 编号保持、多外设同时运行及驱动程序兼容性。
十一、 智能协作机器人产品设计考量
(图十一) 亚信 PCIe/USB I/O 桥接方案:智能协作机器人产品应用
人形机器人与服务型机器人广泛应用于导览接待、物流搬运、医疗护理、工厂协作与巡检维护等场景。这类系统通常采用多层式控制与通信架构:中央 AI 平台负责视觉识别、语音交互、环境感知与动作规划;实时运动控制系统、分布式 MCU、DSP 或电机控制器则负责关节伺服、传感数据处理与安全保护。因此,系统 I/O 不宜全部集中在中央处理器,而应根据数据带宽、实时性与功能需求分层配置。高速 PWM、电流回路与电机闭环控制通常由靠近执行器的末端控制器本地执行;中央 AI 主机则通过 Ethernet、CAN FD、UART 或 SPI 等接口进行高阶控制、状态监控与设备管理。
随着机器人自由度、传感器与外设数量增加,中央 AI 平台除了需连接实时运动控制系统外,往往还必须整合安全 MCU、BMS、传感器 Hub、诊断接口与其他分布式控制节点。当平台原生 UART、SPI 或 CAN FD 通道不足时,若主机具备可用的 PCIe Root Port,可通过 AX99100A 扩展 UART、SPI 与 GPIO 等低速控制接口,补足中央控制平台的 I/O 资源。
以 灵巧手(Dexterous Hand) 为例,中央 AI 主机可通过 PCIe 连接 AX99100A,再利用其 SPI Master 接口连接外部 CAN FD 控制器,并搭配 CAN FD 收发器建立额外的 CAN FD 总线,进一步串接手部 MCU、电机驱动器与传感节点。此架构可让多个末端控制节点共享 CAN FD 总线,降低线束复杂度、减轻中央控制板 I/O 负担,并能根据手臂、灵巧手或其他模块建立独立通信网络,提升系统扩展性与故障隔离能力。在此架构中,AX99100A 负责 PCIe 与 SPI 的桥接;外部 CAN FD 控制器负责报文处理、仲裁、错误管理与通信控制;CAN FD 收发器则处理 CAN FD 总线的物理层差分信号。AX99100A 本身并不取代 CAN FD 控制器,也不负责电机的高速实时闭环控制,而是作为中央 AI 平台扩展低速控制与通信接口的桥接元件。
产品验证时,应着重于 SPI 数据吞吐量、中断延迟、CAN FD 总线负载、多节点更新周期、错误重传与异常节点处理等项目;至于极低延迟的电流回路、PWM 与高速伺服控制,仍应由末端 MCU、DSP 或专用电机控制器本地执行,以确保中央 AI、实时运动控制与设备通信之间的功能分工清晰且可靠。
十二、 结论
随着 AI、边缘计算、智能制造与工业自动化持续发展,新一代平台的运算性能与高速接口不断提升,但 RS-232、RS-422、RS-485、UART 与并口等成熟接口,仍广泛存在于 PLC、测试仪器、控制器、POS 外设及各类工业设备中。因此,如何让新一代 AI 与计算平台持续连接既有设备,并兼顾兼容性与扩展性,仍是产品设计的重要课题。
亚信电子 AX99100A、AX78140 与 AX78120 分别提供 PCIe 与 USB 2.0 平台的 I/O 扩展能力,可根据需求延伸多端口 UART、并口、SPI、Local Bus 等接口,并搭配亚信 RS-232/RS-485 UART 收发器,形成从主机接口、I/O 桥接控制器到外部通信线路的完整方案。其应用涵盖串并口通信卡、DAQ、IPC、POS、边缘 AI 与人形机器人等多种场景。在产品设计上,除了芯片功能,还需综合考虑通信距离、接口与节点数量、隔离与保护、PCB 布局、电源质量、驱动程序及长时间稳定性,并从主机总线、I/O 桥接控制器、UART 收发器到外部线路与软件环境进行整体规划与验证。
总结而言,PCIe/USB I/O 桥接控制器是连接现代 AI 计算平台与既有工业设备的重要桥梁。通过 AX99100A、AX78140、AX78120 搭配合适的 UART 收发器,可帮助系统延续既有设备投资,同时导入新一代 AI 与计算平台,建立兼具兼容性、可靠性与扩展性的产品架构。
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FAQ
Q:什么是 PCIe/USB I/O 桥接控制器?
A:PCIe/USB I/O 桥接控制器可将主机的 PCIe 或 USB 接口转换并扩展为多组 UART 串口、并口(LPT)、SPI、本地总线(Local Bus)或 GPIO 等外设接口,使既有设备能够持续整合至新一代电脑、IPC、边缘 AI 与工业控制平台,提升兼容性与扩展性。
Q:AX99100A、AX78140 与 AX78120 有何差异?
A:AX99100A 是 PCIe 多功能 I/O 桥接控制器,可扩展最多四组 UART,并支持并口、SPI、Local Bus 与 GPIO。AX78140 与 AX78120 则采用 USB 2.0 接口,其中 AX78140 适合四端口 UART 或双 UART 加并口的应用,AX78120 则针对单/双端口 UART 的精简型需求设计。三者可根据主机接口、UART 数量与外设功能需求进行选择。
Q:AX99100A 适合哪些 PCIe I/O 扩展应用?
A:AX99100A 可广泛应用于 PCIe 串并口通信卡、DAQ、IPC、工业自动化、测试设备、POS、边缘 AI 与智能机器人等平台。其支持 4S、2S+1P、2S+SPI 与 Local Bus 四种模式,可根据需求配置多组 UART、并口、SPI、本地总线或 GPIO,提供灵活且完整的 I/O 扩展能力。
Q:AX78140 与 AX78120 该如何选择?适合哪些 USB 2.0 I/O 扩展应用?
A:若系统采用 USB 2.0 接口,并需要最多四组 UART,或需要双 UART 加并口的混合接口,建议选择 AX78140;若仅需单端口或双端口 UART,并重视尺寸、成本与功耗,则 AX78120 是更精简的方案。两者皆适合用于 USB 串口转换器、外接式 I/O 模块、USB 串并口通信卡、DAQ、IPC、自动化设备、测试仪器、医疗设备、POS 终端与设备维护接口等应用。
Q:亚信电子是否提供 USB 2.0 转单口串口(UART)芯片方案?
A:有的,AX78120 可适用于 USB 2.0 转单串口模块应用。
Q:AX99100A/AX78140/AX78120 可以直接连接 RS-232/RS-422/RS-485 设备吗?
A:不可以。这些 I/O 桥接芯片仅提供 UART 逻辑接口,输出通常为 CMOS/TTL 信号。若要连接外部 RS-232/RS-422/RS-485 设备,需再搭配相应的 UART 收发器(例如:亚信电子 RS-232/RS-485 UART 收发器),才能完成电压转换与差分传输,形成从主机接口、I/O 桥接控制器到外部通信线路的完整方案。
Q:亚信有哪些 UART 收发器方案?选型时应注意哪些重点?
A:亚信提供完整的 3V/5V RS-232/RS-485 UART 收发器解决方案,涵盖多种速率、半/全双工模式、ESD/浪涌保护、Unit Load 与多样封装选项。选型时需先确认主控端逻辑电压与系统电源架构,再根据接口类型(RS-232/RS-422/RS-485)、传输距离、节点数量、工作环境与功耗需求进行评估。若应用于长距离、多节点或高噪声环境,还应特别注意终端、偏置、接地与隔离设计,以确保系统稳定可靠。
Q:AX99100A/AX78140/AX78120 如何应用于新一代电脑、IPC 或 NVIDIA Jetson 边缘 AI 平台?
A:若新一代电脑、IPC 或边缘 AI 平台具备可用的 PCIe Root Port,可通过 AX99100A 扩展 UART、SPI、Local Bus 与 GPIO,用来连接 PLC、BMS、控制 MCU、传感器 Hub 或其他工业设备。若 PCIe 资源已分配给 NVMe、高速网络或其他模块,也可改用 AX78140/AX78120,通过 USB 2.0 扩展串口 I/O,满足外部设备的连接需求。
Q:AX99100A 如何应用于人形机器人、灵巧手或 CAN FD 扩展?
A:AX99100A 本身并未内建 CAN FD 控制器,但可通过 2S+SPI 模式,以 SPI 连接外部 CAN FD 控制器,再搭配 CAN FD 收发器建立 CAN FD 总线,串接手部 MCU、电机驱动器与传感节点。此架构适合应用于灵巧手、手臂控制板或中央控制板,可整合多个控制与传感模块,降低线束复杂度、减轻中央 I/O 负担,提升系统扩展性与故障隔离能力。高速电机闭环控制则仍由末端 MCU、DSP 或专用控制器执行,以确保实时性与精度;当 UART 通道不足时,AX99100A 亦能同时扩展 RS-232/RS-422/RS-485 接口,连接安全 MCU、BMS、传感器 Hub 等设备。