Interface UART I2C/SPI Click board MIKROE-6827

Le UART I2C/SPI 2 Click (MIKROE-6827) est un module au format mikroBUS™ qui fait le pont entre un bus SPI ou I²C et deux liaisons série asynchrones : double UART bâti sur le MAX3109, FIFO de 128 mots en réception comme en émission, et débit jusqu'à 24 Mbps. Le MAX3109 d'Analog Devices ajoute deux ports série à un microcontrôleur qui en manque, ou qui préfère décharger la gestion des UART sur un composant dédié. Ces deux ports s'ouvrent ensuite vers les standards série classiques : RS-232, RS-485 ou IrDA, selon le transceiver associé. Côté hôte, le dialogue se fait au choix en SPI ou en I²C, un simple raccordement sur le connecteur mikroBUS.

Spécifications visuelles du UART I2C/SPI 2 Click et de son double UART MAX3109

Spécifications techniques

Le composant central est le MAX3109 d'Analog Devices, un double UART complet. Chaque canal dispose d'une FIFO de 128 mots en réception et en émission, ce qui limite les interruptions du processeur hôte et sécurise les transferts à haut débit. Le débit série atteint 24 Mbps, avec une génération de baud programmable.

Côté hôte, le MAX3109 se pilote au choix en SPI (jusqu'à 26 MHz) ou en I²C (jusqu'à 1 MHz). Le module intègre le contrôle de flux matériel et logiciel automatique, une translation de niveau logique, ainsi qu'un contrôle d'émission-réception en semi-duplex, utile pour des protocoles comme PROFIBUS DP. Des broches de reset et d'interruption sont câblées sur le connecteur mikroBUS.

Deux embases GPIO non montées offrent des entrées/sorties ou des interruptions configurables par l'utilisateur. La communication avec la carte hôte s'effectue sous une tension logique de 3,3 V. Le module se présente au format mikroBUS Add-on Board. Référence fabricant : MIKROE-6827.

Avec quelles cartes utiliser UART I2C/SPI 2 Click ?

Le UART I2C/SPI 2 Click s'enfiche sur toute carte équipée d'un connecteur mikroBUS : les gammes Clicker, EasyPIC, Fusion ou UNI de MikroElektronika le reçoivent sans réglage. Le choix entre pilotage SPI ou I²C laisse de la latitude selon les bus déjà occupés sur votre montage.

Le module travaille en 3,3 V côté logique, ce qui le rend compatible avec la plupart des microcontrôleurs actuels. La liaison SPI est à privilégier quand le débit prime, l'I²C quand on cherche à économiser des broches. Pour développer avec les environnements du fabricant, reportez-vous à la gamme des compilateurs MikroElektronika et à l'ensemble des produits MikroElektronika distribués.

UART I2C/SPI 2 Click : ce qui le distingue

L'atout majeur du UART I2C/SPI 2 Click est de libérer le processeur hôte. Au lieu de gérer deux UART en logiciel, le microcontrôleur délègue tout au MAX3109 et se contente de lire ou d'écrire via SPI ou I²C. Les FIFO de 128 mots absorbent les rafales de données sans perte, même quand le processeur est occupé ailleurs.

Le double choix d'interface hôte est rare et pratique : SPI pour la vitesse, I²C pour l'économie de broches. Le débit de 24 Mbps place ce module bien au-dessus d'un UART logiciel classique. Le contrôle semi-duplex intégré simplifie par ailleurs le pilotage d'un bus RS-485, où la bascule émission/réception doit être gérée finement.

Une réserve utile à connaître : la carte fournit les deux UART et la logique de contrôle, mais le type de liaison finale (RS-232, RS-485, IrDA) dépend du transceiver et du câblage que vous ajoutez. Ce n'est pas un convertisseur RS-232 clé en main. Pour un projet qui réclame deux ports série rapides et déchargés du processeur, l'équilibre reste très favorable.

Pour quels projets de prototypage utiliser UART I2C/SPI 2 Click ?

Le UART I2C/SPI 2 Click sert dès qu'un montage manque de ports série, ou qu'il faut les décharger du processeur. Il vise les prototypes industriels et embarqués où la communication série rapide est centrale. Voici les usages les plus courants.

Ajout de deux ports série à un microcontrôleur

Beaucoup de cartes n'exposent qu'un seul UART matériel. Ce module en ajoute deux, pilotés en SPI ou I²C, sans mobiliser les timers du processeur. Idéal pour connecter simultanément deux périphériques série, un GPS et un modem par exemple.

Passerelle vers RS-485 industriel

Associé à un transceiver RS-485, le module gère un bus multipoint grâce à son contrôle semi-duplex. Le protocole PROFIBUS DP et les réseaux d'automates font partie des cibles naturelles, tout comme les compteurs d'énergie et les automates programmables.

Liaison RS-232 fiabilisée

Pour dialoguer avec un équipement RS-232 ancien, le double UART offre un tampon confortable qui évite les pertes de caractères. Les FIFO de 128 mots encaissent les rafales pendant que le processeur traite autre chose.

Systèmes portables et POS

Le MAX3109 équipe des applications compactes : terminaux de point de vente, appareils médicaux portables, systèmes de gestion technique du bâtiment. Sa faible sollicitation du processeur libère des ressources pour le reste de l'application.

Extension d'E/S via les embases GPIO

Les deux embases GPIO non montées se soudent pour ajouter des entrées/sorties ou des lignes d'interruption configurables. Un complément utile pour piloter un signal de contrôle externe depuis le même module.

Démarrer avec UART I2C/SPI 2 Click

Enfichez le UART I2C/SPI 2 Click sur un socket mikroBUS, puis choisissez l'interface hôte. La sélection entre SPI et I²C se fait au niveau du module ; vérifiez la configuration des cavaliers ou résistances de sélection avant la mise sous tension. La bibliothèque mikroSDK fournit les fonctions d'initialisation du MAX3109, de réglage du débit et de lecture/écriture des FIFO.

La première étape logicielle consiste à configurer chaque UART : débit, format de trame, contrôle de flux. Le contrôle de flux matériel se révèle précieux dès que les débits montent. Pensez à câbler la broche d'interruption si vous voulez être notifié de l'arrivée de données plutôt que d'interroger le module en boucle.

Un point pratique : la tension logique de 3,3 V impose de vérifier la compatibilité des niveaux avec vos périphériques série. Pour du RS-232 ou du RS-485, un transceiver dédié fera la conversion de niveaux et de format électrique.

Utilisation avec Arduino, Raspberry Pi, micro:bit et Teensy

Un shield d'adaptation suffit pour exploiter le UART I2C/SPI 2 Click sur les cartes dépourvues de connecteur mikroBUS. Il reporte les broches mikroBUS sur un format de connecteurs standard et ouvre le module aux plateformes maker courantes.

Comme le module fonctionne en 3,3 V, il s'accorde directement avec une carte micro:bit ou un Raspberry Pi, dont les bus SPI et I²C travaillent aussi en 3,3 V. Avec une carte Arduino UNO ou Mega 2560 en logique 5 V, surveillez les niveaux de tension côté hôte. Un Teensy convient bien, avec une logique déjà en 3,3 V sur la plupart des modèles et une bonne réserve de vitesse pour exploiter le SPI 26 MHz.

UART I2C/SPI 2 Click utilisable avec Arduino, Raspberry Pi, micro:bit et Teensy via un shield d'adaptation mikroBUS™

Tutoriels et ressources

Présentation détaillée du fabricant

Le blog du fabricant détaille le fonctionnement du MAX3109, le choix entre pilotage SPI et I²C, et les applications visées. Une lecture utile avant de câbler vos liaisons série et de choisir le transceiver adapté.

UART I2C/SPI 2 Click — présentation MikroElektronika

Résumé des caractéristiques techniques

• Circuit principal : MAX3109 (Analog Devices)
• Fonction : pont SPI/I²C vers double UART asynchrone (RS-232, RS-485, IrDA selon transceiver)
• Interface hôte : SPI (jusqu'à 26 MHz) ou I²C (jusqu'à 1 MHz)
• UART : 2 canaux, FIFO 128 mots en émission et réception
• Débit série : jusqu'à 24 Mbps, génération de baud programmable
• Contrôle de flux : matériel et logiciel automatique
• Semi-duplex : contrôle d'émission/réception (ex. PROFIBUS DP)
• E/S additionnelles : broches reset et interruption, 2 embases GPIO non montées configurables
• Tension logique : 3,3 V (via mikroBUS)
• Format : mikroBUS Add-on Board
• Référence fabricant : MIKROE-6827

Questions fréquentes

À quoi sert le UART I2C/SPI 2 Click ?

Le UART I2C/SPI 2 Click ajoute deux ports série (UART) à un microcontrôleur via une liaison SPI ou I²C. Il repose sur le MAX3109 et sert de pont vers des standards série comme RS-232, RS-485 ou IrDA. Il décharge le processeur hôte de la gestion des UART grâce à ses FIFO de 128 mots.

Comment le module communique-t-il avec la carte hôte ?

Au choix en SPI ou en I²C. Le SPI monte jusqu'à 26 MHz et convient quand le débit prime ; l'I²C atteint 1 MHz et économise des broches. La sélection s'effectue au niveau du module. Des broches de reset et d'interruption complètent la connexion sur le mikroBUS.

Quel débit série atteint-il ?

Le MAX3109 gère un débit série pouvant atteindre 24 Mbps, avec une génération de baud programmable. Les FIFO de 128 mots par canal encaissent les rafales de données et limitent le risque de perte de caractères lors des transferts rapides.

Le module gère-t-il directement le RS-232 ou le RS-485 ?

Le module fournit les deux UART et la logique de contrôle, y compris le semi-duplex pour RS-485. La conversion électrique vers RS-232 ou RS-485 nécessite toutefois un transceiver adapté et le câblage correspondant. Ce n'est pas un convertisseur clé en main figé sur un seul standard.

Le UART I2C/SPI 2 Click est-il compatible 3,3 V ?

Oui. La tension logique du module est de 3,3 V, ce qui le rend directement compatible avec micro:bit, Raspberry Pi et la plupart des cartes Teensy. Avec une carte 5 V comme l'Arduino UNO, veillez aux niveaux de tension côté hôte.

À quoi servent les embases GPIO ?

Deux embases GPIO non montées permettent, une fois soudées, d'ajouter des entrées/sorties ou des lignes d'interruption configurables par l'utilisateur. Elles offrent une extension pratique pour piloter un signal de contrôle externe depuis le même module.

Notes d'applications Lextronic

Note d'application Click Board™ et Arduino™ (TOME 1)
Note d'application Click Board™ et Arduino™ (TOME 2)
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Les modules Click™ Board sont utilisés dans les établissements scolaires !
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