TECHNICAL GUIDE
WK2124与WK2168串口扩展芯片怎么选_ 四路UART扩展选型指南 | 上海耀罡电子
同样是四路扩展,WK2124 和 WK2168 走的完全是两条路。一个面向"接上去就能用"的商用设备,一个面向"要组网、要长线"的工业现场。选错的代价是:接口不够用、485 驱动要外挂、板子改版。
两张表看清核心差异
规格对比
| 对比项 | WK2124-ISSG | WK2168-IQPG |
|---|---|---|
| 扩展通道数 | 4 路 | 4 路 |
| 封装 | SSOP20 | LQFP48 |
| 主接口 | SPI / UART | UART / SPI / I²C / 8 位并口 |
| 工作电压 | 2.5V – 5.0V | 2.5V – 5.0V |
| RS485 自动收发 | 不支持 | 支持 |
| 硬件流控 | 不支持 | 支持 |
| 每通道 FIFO | 独立 256 级 | 独立 256 级 |
| 最高速率 | 2Mbps@5V | 2Mbps@5V |
| 典型定位 | 商用多串口设备 | 工业多 485 组网 |
一句话概括
需要 485 自动收发或硬件流控 → 选 WK2168。只是想让一个主控多出几个串口接打印机、扫码枪 → 选 WK2124,成本和板面压力都更小。
主接口:能不能挂 485 设备
差别在哪里
WK2168-IQPG 的主接口可以走 RS485 模式,并内置 485 自动收发控制。这意味着你不需要外挂额外的 485 收发芯片,也不需要用 GPIO 手动控制收发方向——主控发一帧数据,芯片自己处理总线方向。
在多台设备挂在同一条 485 总线的场景里(比如工控现场一主多从),这个特性直接决定了布线和软件复杂度。WK2124-ISSG 不带 485,主接口走 SPI / UART,需要 485 就得另加收发器。
什么场景必须上 WK2168
一条 RS485 总线上挂多个从设备(电力抄表、远传表、工业传感网络)
传输线较长、现场干扰大,需要硬件流控保证不丢字节
希望主控只占用一个 UART 口,同时管理四路带 485 的设备
什么场景 WK2124 就够
POS 机、税控设备、条码打印秤:串口接打印机、扫码枪、电子价签
商业电子秤:主控接称重模块,同时留出接口给客户显示屏
板子空间紧张,需要更小的封装
封装:板子放不放得下
尺寸差异很关键
WK2124-ISSG 是 SSOP20 封装,20 个引脚,属于小体积贴片。WK2168-IQPG 是 LQFP48,48 个引脚,尺寸明显更大。
如果你的产品是手持设备、嵌入式终端,PCB 面积紧张,SSOP20 带来的空间优势是实打实的;而工业控制板通常不愁地方,LQFP48 反而更好焊接、便于检修。
引脚工艺提示
两种封装都是无铅工艺(无铅环保封装),工业级工作温度 -40℃~85℃,ESD 防护达 6KV。WK2168 采用纯金线键合,高压 CMOS 工艺,在温度循环和湿度环境下长期稳定性更好,适合要求七年以上的工业设备。
供电与电平:2.5V 还是 5V 系统
工作电压范围
WK2124 与 WK2168 都是 2.5V~5.0V 宽压设计。这意味着同一颗芯片可以在 3.3V 和 5V 系统里通用,对需要覆盖多个产品型号的方案商来说,备料和库存管理更简单。
需要注意的是同系列的 WK2204-IQNG 与 WK2212-IQNG 为 2.0V~3.6V,电压区间不同,不能混用——选型时请看清后缀。
系统电平匹配要点
串口扩展芯片的电平跟随主接口设计。如果你的主控是 3.3V 系统,串出的子口也是 3.3V 电平,接 5V 设备时需要加电平转换。这一点在模块化产品上尤其要注意,因为零售模块通常已经把电平处理好,裸芯片方案则需要自行确认。
FIFO 与速率:并发设备多了会不会丢数据
独立 FIFO 的意义
每个子通道配备独立的 256 字节收发 FIFO,这在多设备并发时是关键设计。若共用缓冲区,一个设备突发数据就会挤占其他设备的缓存,导致丢包。
独立 FIFO 还支持可编程中断触发点与超时中断,主控可以按需唤醒,而不是一直轮询占用 CPU——这对电池供电的便携式秤具尤其有意义。
速率与实际场景
最高 2Mbps@5V,对应 UART 常规速率 115200bps 有充足余量。传称重数据(每帧几十字节)、打印机指令、扫码枪条码,这个速率绰绰有余。低速档 3.3V 下为 1.5Mbps,仍然够用。
主接口支持波特率自适应,无需地址线即可扩展,子口波特率可独立设置,这意味着你可以让串口 1 跑 9600bps 的老设备、串口 2 跑 115200bps 的打印机,同一块板子上互不干扰。
典型场景该怎么配
场景一:生鲜收银秤
需求:接称重模块、收银打印机、扫码枪、电子价签,客户显示屏
推荐:WK2124 四路扩展 + 称重模块程序
理由:四路串口足够,都是普通 UART 设备,不需要 485,SSOP20 封装省板面。称重模块侧用自有程序(C0.05.04)对接顶尖/大华/迪宝/七华等秤机协议。
场景二:工业称重终端
需求:接称重模块、485 流量计、PLC、打印机、远传模块
推荐:WK2168 四路扩展(带 485 自动收发与硬件流控)
理由:远传表和 PLC 普遍走 485,内置自动收发省掉外部收发器与方向控制 GPIO;现场干扰大,硬件流控能有效防止数据丢失。
场景三:多串口服务器 / 数据采集器
需求:把一路主串口扩成四路去接不同协议的从设备
推荐:WK2124 或 WK2168,按下游设备类型定
理由:若下游有 485 总线设备选 WK2168;若全是 TTL UART 设备选 WK2124,功耗与成本都更优。
快速结论表
按需求一句话决策
要接 485 设备 → WK2168-IQPG,LQFP48,485 自动收发 + 硬件流控
只接普通 UART 设备,板子要省地方 → WK2124-ISSG,SSOP20,2 路 485 除外
需要 2 路扩展即可 → WK2212-IQNG(QFN32)或 WK2132-ISSG(SSOP16)
需要极小封装 + 4 路 → WK2204-IQNG,QFN24 仅 4×4mm,业内最小
主控是 3.3V 严格系统 → 注意 WK2204/WK2212 为 2.0–3.6V,WK2124/WK2168 为 2.5–5.0V 更通用
关于驱动
WK 系列提供标准 TTY 设备驱动代码,内核 Linux 3.1 以上采用 DTS 架构,持续升级支持 Linux 2.6–4.4 / Android 5.0–8.0 多个内核版本。子串口独立复位、使能、配置都有对应 API,无需自己改内核。
已通过 INTEL、高通、瑞芯微、全志等主流平台的官方设计参考方案验证,在研华工控、南瑞智能采集、梅特勒-特力多电子秤等量产项目中稳定运行。
常见问题
WK2124 和 WK2168 到底差在哪?
核心差三点:WK2168 多了 485 自动收发和硬件流控,封装更大(LQFP48 vs SSOP20),主接口支持的协议更多(UART/SPI/I²C/并口)。如果你的下游设备全是普通 UART,两者的扩展能力其实一样,WK2124 更省。
我的设备数量超过四路怎么办?
可以级联——用主接口的其中一路再接一颗 WK 系列,形成更多子口。级联时注意子口之间的速率与总线负载分配。
2Mbps 是不是虚标?
这是芯片级 UART 端口的理论上限,实际按主控与外设能力取用。工业场景常用 9600bps 与 115200bps,余量充足。
在哪里可以买到样品先验证?
淘宝店铺 yaogangtech.taobao.com/index.htm 提供 WK2124/WK2124 四路扩展模块现货零售,一支起订,板载 DB9/DB15 标准串口座与 RS232 输出端子,插上主控即可验证。