Maxim的千兆多媒體串行鏈路（GMSL）解決方案通過單根雙絞線電纜串行傳輸數字視頻和音頻數據。此外，集成的雙向控制通道使單個微控制器 （μC） 能夠對串行器、解串器和所有連接的外設進行編程。對于典型應用，這消除了遠程側微控制器及其支持組件，例如時鐘源/晶體和低壓電源。這不僅簡化了遠程設備的設計，而且還降低了成本、尺寸和功耗。然而，有時由于與GMSL無關的其他設計要求，μC已經駐留在鏈路的兩側。本應用筆記描述了如何連接兩個μC來控制GMSL。

基本雙通道 μC 使用

通常，當使用單個μC時，串行器/解串器上的控制方向選擇（CDS）引腳對于串行器側μC設置為低電平，對于解串器側μC設置為高電平。但是，如果串行器上的CDS設置為低電平，解串器上的CDS設置為高電平，則每個GMSL芯片可以同時連接到各自的μC（圖1）。

圖1.簡化的雙通道μC應用原理圖，顯示了CDS設置。

內部操作

使用兩個μC時，串行器和解串器的I2C主站均被禁用，RX/SDA和TX/SDL配置為具有相應μC的UART接口。 由于每個設備都作為本地側設備運行，因此它們無法進入睡眠模式。使用相應的/PWDN引腳將每個器件置于低功耗狀態。請記住，從斷電狀態返回時，所有設備設置都會重置為其開機值。

圖2.序列化程序狀態圖（CDS = 低）。

圖3.解串器狀態圖（CDS = 高）。

雙通道 μC 爭用問題

在上圖1所示的配置中，每個μC都可以與MAX9259串行器、MAX9260解串器或使用GMSL UART協議的其他μC通信。GMSL 不提供避免爭用的解決方案，用戶需要提供自己的爭用處理方案。

獨立網絡

避免爭用的最簡單解決方案是讓每個μC將其連接的串行器/解串器FWDCCEN和REVCCHEN位設置為0（0x04 D［1：0］）。這將禁用正向和反向控制通道接收器和發射器，并有效地將控制網絡分解為兩個獨立的網絡（圖 4）。未來通過串行鏈路進行的任何控制通信首先要求每一端的μC重新啟用鏈路各自端的通信。此配置在始終在線的應用程序中最有用，在這些應用程序中，特定于鏈路的關鍵寄存器設置不會從初始設置更改。

圖4.分離的控制網絡消除了爭用的可能性。

軟件爭用處理

在串行鏈路兩端之間必須進行通信的應用中，用戶始終可以實施更高層的協議以避免爭用（圖 5）。在下面的示例中，每個μC等待應答幀以確定其命令是否成功。如果發生爭用，序列化程序/反序列化程序不會發送應答幀。在未能收到確認幀后，μC 會等待一段時間，具體取決于其設備地址，然后再重新發送其命令。由于此設計中的微控制器具有不同的設備地址，因此在重試通信期間不會發生爭用。

圖5.基于軟件的爭用處理示例。

單/雙 μC 使用

某些應用不需要始終同時使用兩種μC。工作期間，如果兩端的CDS輸入之一改變狀態，該器件將以MAX9259數據資料的鏈路啟動程序部分所述的相應狀態恢復工作。在單μC和雙μC操作之間切換使GMSL能夠在需要時使用更少的資源。未使用的μC可以關斷，以降低功耗并延長電池壽命。

遠程顯示示例（解串器）

在以下應用中，鏈路的解串器側是配置為遠程開/關的顯示面板。電路板的關斷輸入和單/雙μC控制均連接到MAX9260 GPIO0的輸出（圖6）。上電時，GPIO輸出為高電平，這使得遠程側器件保持關閉狀態，并且由于增加了逆變器，解串器配置為遠程端器件。由于MS連接到GPIO，MAX9260在休眠模式下上電，使所有器件處于低功耗狀態。

為了啟動遠程面板，串行器喚醒MAX9260并建立串行鏈路。然后，串行器側μC將GPIO0設置為低電平，使MS為低電平，逆變器輸出為高電平。逆變器將MAX9260設置為本地側器件，并喚醒遠端顯示面板的其余部分。MS必須設置為低電平，以使MAX9260 UART接口保持基本模式。

為了關斷遠程面板，串行器將GPIO0設置為高電平以關閉遠程端器件，并將MAX9260設置為遠端器件。然后，在MAX9260中設置SLEEP = 1，使器件進入睡眠狀態。

圖6.雙/單μC遠程顯示示例。

遠程攝像機示例（序列化程序）

與前面的示例類似，鏈路的串行器端是配置為遠程開/關的攝像頭模塊。MAX9259的INT輸出控制電路板的關斷輸入和單/雙μC開關（圖7）。對于本應用，INT用作GPO，輸出由SETINT（MAX9259中0x0D的D7）或解串器的INT輸入設置。上電時，INT輸出為低電平，使遠程端器件保持關斷狀態。連接到CDS的逆變器輸出將串行器配置為遠程側設備。由于/AUTOS設置為高電平，MAX9259在休眠模式下上電。

為了啟動遠程面板，解串器使用GMSL UART命令喚醒MAX9259。解串器將MAX9259的INT輸出設置為高電平，使所有遠端器件上電。反相輸出將MAX9259設置為本地側器件，現在可以接受來自本地μC的UART命令。

為了關斷遠程面板，解串器將MAX9259 INT輸出設置為低電平，關斷遠端器件，并將MAX9259設置為遠端器件。解串器在MAX9259中設置SLEEP = 1，使器件進入睡眠狀態。

圖7.雙/單μC遠程相機示例。

其他應用

雙μC的使用不僅限于上述應用。對稱和雙向控制通道，以及動態CDS和旁路設置（通過MS），可實現多種串行器/解串器和μC配置。設計人員現在可以獲得更高程度的控制，以增強其系統的功能，最大限度地降低功耗，并最大限度地利用可用資源。

審核編輯：郭婷