從傳統工控到新世代 AI:亞信 I/O 橋接技術助力智慧製造升級

本文將解析亞信電子 AX99100A、AX78140/AX78120 I/O 橋接晶片與 RS-232/RS-485 UART 收發器,探討如何透過 PCIe 與 USB 2.0 擴充多埠 UART、並列埠、SPI 與 Local Bus介面,連接感測器、PLC 與既有工業設備,並延伸至工業自動化、POS終端機、邊緣 AI及人形機器人等應用。 

一、 前言

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(圖一) 亞信 PCIe & USB 2.0 多功能 I/O 橋接晶片方案

隨著生成式 AI、機器視覺、智慧製造、邊緣運算與人形機器人快速發展,新一代設備平台普遍導入多核心 CPU、GPU、NPU,以及 PCIe、USB、Ethernet 等高速介面,以支援大量資料處理與即時分析。然而,這類系統往往需要同時連接多組感測器、控制器與周邊設備,即使平台本身已提供 UART、SPI、CAN FD 等介面,原生 I/O 數量仍可能不足,因此需要透過 PCIe 或 USB 2.0 進一步擴充串列、並列與其他周邊介面。另一方面,工業與商用設備仍大量採用 UART、RS-232/RS-422/RS-485 及並列埠等成熟介面,例如感測模組、馬達驅動器、條碼掃描器、收據印表機、PLC 與電力設備。由於這些設備無法直接連接 PCIe 或 USB 主機,因此需要透過 I/O 橋接晶片完成介面轉換,讓既有設備能持續整合至新一代 AI、邊緣運算與工業控制平台。


本文將介紹亞信電子 AX99100A PCIe 多功能 I/O 橋接控制器、AX78140/AX78120 USB 2.0 I/O 橋接控制器,以及 RS-232/RS-485 UART收發器,並探討這些產品在 PCIe/USB 2.0 串並列通訊卡、數據採集卡(DAQ)、工業電腦(IPC)、邊緣 AI、POS收銀機、商業終端設備,與人形機器人等產品中的應用架構、設計考量與選型重點。

二、 從主機匯流排到串列介面:I/O 橋接器與 UART 架構解析

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(圖二) 從主機匯流排到串列介面:I/O 橋接器與 UART 架構解析

PCIe/USB 多功能 I/O 橋接器的主要功能,是讓電腦、工業主機或嵌入式平台,透過 PCIe 或 USB 介面擴充多組 UART 串列埠、並列埠(LPT)、SPI、本地匯流排(Local Bus)與 GPIO 控制介面。當作業系統與驅動程式辨識橋接晶片後,各串列埠即可對應為 COM Port、TTY 裝置或其他 I/O 資源,供應用程式存取終端設備資料。除了 PCIe/USB 與 UART 之間的介面轉換外,I/O 橋接晶片同時負責資料緩衝、中斷管理與資料傳輸,確保系統穩定運作。因此,多功能 I/O 橋接器不僅是訊號轉換元件,更是連接主機匯流排與各類低速周邊的重要 I/O 控制核心。


I/O 橋接晶片內建的 UART(通用非同步收發器)控制邏輯,主要負責主機平行資料與串列資料之間的轉換。傳送時,UART 會依設定加入起始位元、資料位元、同位元與停止位元,再按照指定鮑率逐位送出;接收時則解析串列資料框架並還原為主機可處理的資料格式。完整的 UART 功能通常還包括 可程式化鮑率、TX/RX FIFO、流量控制、中斷管理、多點通訊、RS-485 方向控制與錯誤偵測等。需要特別注意的是,UART 輸出的通常是 CMOS/TTL 邏輯訊號,並不等同於 RS-232、RS-422 或 RS-485 的實體電氣介面。若要連接外部設備,仍需搭配相應的 UART 收發器完成實體層轉換。RS-232 收發器負責將 UART 邏輯訊號轉換為單端電氣訊號;RS-422/RS-485 收發器則轉換為差動訊號,以提升抗雜訊能力、傳輸距離與多節點通訊能力。

三、 AX99100A:PCIe 多功能 I/O 橋接與擴充方案

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(圖三) 亞信 AX99100A PCIe 多功能 I/O 橋接解決方案

亞信電子 AX99100A 是一款 PCIe 多功能 I/O 橋接控制器,整合 PCIe x1 Endpoint Controller 與 PHY,可將 PCIe 主機介面延伸為多種串列與周邊 I/O,包括最多四組高速 UART、並列埠、SPI Master、本地匯流排(ISA-Like)及 GPIO。AX99100A 提供四種主要工作模式:4S(四組 UART)、2S+1P(雙 UART 加並列埠)、2S+SPI(雙 UART 加 SPI Master)、Local Bus 模式。憑藉彈性的介面配置,AX99100A 能廣泛應用於PCIe串並列通訊卡、PCIe數據採集卡、工業電腦、自動化設備、量測儀器、醫療設備、POS收銀機、邊緣 AI 與智慧機器人 等平台,協助系統在新世代 PCIe 架構下快速整合既有周邊,提升相容性與擴充性。

(1) 4S 模式:PCIe 轉四串列埠(UART) 

4S 模式可讓 PCIe 主機擴充四組 UART,再依應用搭配 RS-232、RS-422 或 RS-485 收發器,形成多埠串列通訊介面。此模式適合 IPC 擴充卡、設備管理系統與工業通訊卡,也可在同一產品中混合配置不同實體介面,例如兩埠 RS-232 搭配兩埠 RS-485。


(2) 2S+1P 模式:PCIe 轉雙串列埠(UART)+ 並列埠(LPT)

此模式同時提供兩組 UART 與一組並列埠,適合仍需支援傳統印表機、票據設備、測試儀器或既有 LPT 周邊的系統。對生命週期較長的工業設備而言,可在主機升級至 PCIe 平台後延續既有周邊與軟體,降低重新設計與驗證成本。


(3) 2S+SPI 模式:PCIe 轉雙串列埠(UART) + SPI Master 

此模式可同時提供兩組 UART 與高速 SPI Master。UART 可連接儀器、控制器或 RS-485 設備;SPI 則可連接 ADC、DAC、感測器、FPGA、MCU 或外部 CAN FD Controller。AX99100A 的 SPI 可程式化時脈最高可達 41.6 MHz,適合需要資料採集、控制與設備通訊整合的應用。例如 PCIe DAQ 卡可透過 SPI 連接 ADC 或 FPGA,再透過 UART 與校正儀器或現場設備通訊;智慧機器人則可透過 SPI 連接外部 CAN FD Controller,進一步建立 CAN FD 通訊網路。


(4) Local Bus 模式:連接 FPGA、ASIC 與本地匯流排(ISA-Like) 

AX99100A 提供 Local Bus/ISA-Like 模式,可用於連接 FPGA、CPLD、自有 ASIC 或既有平行匯流排電路。此模式特別適合舊平台升級,讓原先採用 ISA、PCI 或客製化匯流排的設備,在主機升級至 PCIe 後仍能延續既有 FPGA 或 ASIC 設計。


在多埠 UART 應用中,除了通道數量,還應考量 FIFO、DMA、CPU 中斷負載、驅動效率與多埠同時傳輸能力。AX99100A 每組 UART 具備獨立的 TX/RX FIFO,並支援最高 25 Mbps 的可程式化鮑率。不過,實際 RS-232/RS-485 傳輸效能仍會受到收發器、隔離器、PCB 佈局、線材、終端匹配、節點數與電磁環境影響。

四、 AX78140/AX78120:USB 2.0 串列與並列埠擴充方案

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(圖四) AX78140/AX78120 USB 2.0 串列/並列埠橋接方案

對於缺乏可用 PCIe 插槽的筆記型電腦、Panel PC、小型 IPC、單板電腦或邊緣AI設備,USB 2.0 是更具彈性的低速 I/O 擴充介面。USB 2.0 I/O 橋接方案具備外接、模組化、容易部署與維護便利等優點,可應用於USB 轉 UART/RS-232/RS-422/RS-485 串列通訊卡、USB Parallel 並列埠 (LPT) 通訊卡、USB 資料擷取 (DAQ) 通訊卡、工業電腦與自動化控制系統、測量與儀器系統、醫療設備,以及 POS 終端機。

(1) AX78140:USB 2.0 轉四串列埠(UART)/並列埠(LPT)橋接方案 

AX78140 整合 USB 2.0 Controller 與 PHY,可提供最多四組高速 UART 與一組並列埠,並支援 4S(四埠 UART)與 2S+1P(雙 UART 加並列埠)兩種主要模式。產品適合 USB 串並列通訊卡、DAQ、IPC、自動化設備、量測儀器、醫療設備與 POS 等應用。AX78140 支援 UART 自動方向控制、硬體/軟體流量控制與多埠資料緩衝,UART 鮑率最高可達 6 Mbps,適合需要透過 USB 2.0 同時擴充多組串列介面的產品。


在 4S 模式下,單一 USB 2.0 介面即可延伸四組 UART,搭配 RS-232/RS-485 收發器後,可同時連接 PLC、變頻器、溫控器與智慧電表等設備。2S+1P 模式則適合需要雙 UART 與傳統並列介面的 POS、工業印表設備或舊式測試儀器。


(2) AX78120:USB 2.0 轉單/雙串列埠(UART)橋接方案 

AX78120 是較精簡的 USB 2.0 UART 橋接控制器,整合 USB 2.0 Controller 與 PHY,可提供一至兩組高速 UART,支援 1S(單埠 UART)與 2S(雙埠 UART)模式。AX78120 支援最高 6 Mbps UART、硬體/軟體流量控制、自動方向控制、多點通訊與 EEPROM 設定,適合 USB 轉 RS-232/RS-485 模組、嵌入式設備 Console Port、小型 POS、量測設備及機器人維護介面等,特別適合重視尺寸、成本與功耗的產品。

五、 AX99100A/AX78140/AX78120 產品選型指南

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(圖五) AX99100A/AX78140/AX78120 I/O 橋接晶片選型指南

在 PCIe 與 USB 2.0 I/O 擴充應用中,產品選型應先確認主機介面、UART 數量、是否需要並列埠,以及是否需要 SPI、Local Bus 或 GPIO 等額外功能。若系統具備 PCIe Root Port,且需要多組 UART、SPI、Local Bus 或 GPIO,可優先考慮 AX99100A;若產品採 USB 2.0 且需要最多四組 UART 或串並列混合介面,可選擇 AX78140;若僅需一至兩組 UART,並重視尺寸、成本與功耗,AX78120 則是較精簡的方案。選型時還應同步考量作業系統、驅動支援、板面空間、封裝、工作溫度、外部實體層介面與長時間運作需求,以完成整體系統架構規劃。

六、 UART 收發器:連接 RS-232、RS-422 與 RS-485 實體網路

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(圖六) 亞信 RS 232/RS 485 UART 收發器選型指南

完成 PCIe 或 USB 2.0 至 UART 的橋接後,系統仍需依外部設備的通訊標準搭配相應的 UART 收發器。亞信電子提供低功耗 3V/5V RS-232 與 RS-422/RS-485 收發器,可將 UART 邏輯訊號轉換為符合標準的單端或差動電氣訊號。RS-232 收發器適合點對點、較短距離的設備連接;RS-422/RS-485 則具備較佳的抗雜訊與長距離傳輸能力,適合工業現場與多節點網路。相關產品可應用於串列轉換器、DAQ、IPC、自動化設備、量測儀器、醫療設備與 POS 系統。


(1) 亞信RS-232 UART收發器

RS-232 採單端傳輸,主要用於點對點通訊。RS-232 雖然是成熟介面,但仍廣泛存在於條碼掃描器、收據印表機、UPS、電子秤、CNC 控制器與量測儀器中。這類收發器通常整合電荷幫浦,可使用單一 3V/3.3V/5V 電源產生 RS-232 所需的正負電壓。以 AX3243E/AX3243F 為例,兩者皆提供多組 Driver/Receiver、ESD 保護與 AUTOGREEN 省電功能;AX3243E 最高速率為 250 Kbps,適合一般 RS-232 傳輸,AX3243F 則提供更高傳輸速率可達 1 Mbps。選型時應依工作電壓、通道數、最高速率、ESD 等級、封裝與低功耗需求進行評估。


(2) 亞信RS-485 / RS-422 UART 收發器

RS-422/RS-485 採差動傳輸,較適合長距離、高雜訊與多節點環境。RS-422 常用於全雙工點對多點架構;RS-485 則支援半雙工或全雙工,廣泛應用於 Modbus RTU、樓宇自動化、能源管理與工業控制。亞信電子提供多款 3V/5V RS-485收發器,可依工作電壓、傳輸速率、雙工模式、Unit Load、封裝與 ESD 保護等需求進行選擇。以 ZT491E 與 ZT491H 為例,皆為 5V 全雙工RS-485收發器,速率最高 10 Mbps,並具 ±15 kV HBM ESD 保護。ZT491E 採 1 Unit Load,可支援 32 節點;ZT491H 採 1/8 Unit Load,理論上可支援 256 節點,適合高密度工業通訊。選型時除介面類型與工作電壓外,還應考量傳輸距離、速率、節點數、雙工模式、ESD/浪湧保護、工作溫度、封裝尺寸與低功耗需求;若應用位於高雜訊工業環境,也應特別注意終端、偏壓、隔離與接地設計。


亞信UART收發器選型重點 

挑選 UART 收發器時,需確認主控端邏輯電壓與系統電源架構,並依介面類型(RS-232/RS-422/RS-485)、雙工模式、最高速率、Driver/Receiver 數量、ESD/浪湧保護、Unit Load、工作溫度、封裝尺寸及低功耗需求進行評估。若系統需長距離、多節點或高雜訊環境運作,還應特別注意終端、偏壓、接地與隔離設計。

七、 PCIe/USB 串並列通訊卡產品設計考量

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(圖七) 亞信 PCIe/USB 串並列通訊卡解決方案

PCIe 與 USB 串並列通訊卡是 I/O 橋接控制器最典型的應用之一,主要用來補足新型電腦缺少原生 COM Port 或 LPT Port 的問題,使系統持續連接 PLC、CNC、變頻器、條碼掃描器、電子秤、POS、量測儀器、印表機與其他既有設備。


PCIe 通訊卡適合固定安裝於 IPC、工作站或嵌入式主機。若需要四埠串列介面,可採 AX99100A 的 4S 模式;若同時需要 UART 與並列埠,則可採 2S+1P。USB 2.0 通訊卡則具備即插即用、外接部署與維護便利等特點,多埠產品可使用 AX78140,僅需一至兩組 UART 時則可採 AX78120


I/O 橋接控制器負責 PCIe/USB 與 UART/Parallel Port 之間的資料轉換,實際對外連接仍需依設備需求搭配 RS-232、RS-422 或 RS-485 收發器。若希望採用完整且一致的介面方案,可搭配亞信電子 RS-232/RS-485 UART收發器,依工作電壓、速率、雙工模式、ESD 保護與 Unit Load 等條件進行選型,形成從主機介面、I/O 橋接控制器到外部實體通訊層的完整架構。硬體設計還應考量 DB9、DB25、端子台或鎖固式接頭,以及隔離、ESD、EFT 與突波保護。產品驗證則需涵蓋不同鮑率、資料格式、流量控制、多埠同時傳輸、熱插拔、斷線復原、驅動相容性與長時間穩定度,以確保通訊卡能在不同主機與工業環境中可靠運作。

八、 PCIe/USB 數據採集卡產品設計考量

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(圖八) 亞信 PCIe/USB 數據採集卡產品應用

PCIe 與 USB 數據採集卡(DAQ)廣泛應用於工業量測、自動測試、設備監控、能源管理、實驗室儀器與智慧製造。常見量測項目包括溫度、壓力、振動、流量、電壓與電流,也可整合 Trigger、數位 I/O 與設備控制。


DAQ 系統應明確區分「量測前端」與「主機介面」。ADC、AFE、感測器、MCU 或 FPGA 負責訊號調理、取樣、同步與前處理;AX99100A、AX78140 或 AX78120 則負責將處理後的資料與控制訊號傳送至 PCIe 或 USB 主機,因此其角色並非取代 ADC,而是建立量測前端與主機之間的資料通道。PCIe DAQ 可利用 AX99100A 的 SPI、Local Bus 與 GPIO 連接 ADC、MCU、FPGA、Trigger 邏輯與數位 I/O;USB 2.0 架構則可依通道數與產品形式選用 AX78140 AX78120,適合外接式採集模組、資料記錄器與現場測試設備。除了介面設計,DAQ 還需重視類比/數位電路分區、參考電壓、電源雜訊、接地、時鐘、抗混疊濾波、輸入保護與隔離。產品驗證則應涵蓋解析度、取樣率、持續吞吐量、多通道同步、資料遺失、主機負載與長時間記錄。

九、 工業電腦 (IPC) 與邊緣 AI 設備產品設計考量

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(圖九) 亞信 PCIe/USB 2.0 I/O 橋接方案:工業電腦與邊緣 AI 設備產品應用

工業電腦(IPC)與邊緣 AI 設備廣泛應用於智慧製造、機台控制、設備監控、自動測試、能源管理、機器視覺與交通系統。這類平台通常需要同時連接 PLC、CNC、變頻器、BMS、智慧電表、感測器與量測儀器,因此除了運算效能外,I/O 擴充能力、長時間穩定性與既有設備相容性也都是系統設計的重要考量。


即使新一代 IPC 或 NVIDIA Jetson 等邊緣 AI 平台已具備強大的 CPU/GPU/NPU 運算能力,原生 UART 與工業 I/O 數量仍可能不足。若平台具備可用的 PCIe Root Port,可採用 AX99100A 擴充 UART、並列埠、SPI、Local Bus 與 GPIO,以連接 PLC、MCU、感測器 Hub、FPGA 或其他周邊;若 PCIe Lane 已分配給 NVMe、高速網路或其他模組,則可改用 USB 2.0 搭配 AX78140 AX78120,建立外接式或模組化的串列 I/O。


在邊緣 AI 應用中,I/O 橋接器的主要角色是將 AI 分析結果延伸至現場設備。例如,機器視覺模型偵測到產品異常後,可透過 RS-232/RS-485 通知 PLC 執行剔除;預測性維護系統則可經由 Modbus RTU 讀取設備狀態或下達控制命令。由此可見,AX99100A、AX78140 與 AX78120 PCIe/USB 2.0 I/O 橋接控制器的定位,是作為 AI 主機與實體設備之間的連接介面,而非取代 GPU、NPU 或 PLC。在系統整合前,應確認 PCIe Lane、USB Host Mode、作業系統與驅動程式相容性,並依工業環境規劃隔離、ESD、EFT、突波與接地保護。同時驗證多埠傳輸、斷線重連、寬溫環境與長時間滿載運作等情境,以確保系統在實際應用中具備穩定性與可靠度。

十、 POS 收銀機與商用終端設備產品設計考量

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(圖十) 亞信 PCIe/USB I/O 橋接方案:POS 收銀機與商用設備應用

POS 收銀機與商用終端設備廣泛應用於零售、餐飲、超市、自助結帳、售票、醫療掛號與物流系統。除了交易功能外,系統通常還需連接條碼掃描器、電子秤、收據印表機、客戶顯示器、錢箱、卡片讀取器與標籤印表機。雖然新一代 POS 已大量採用 USB、Ethernet 與觸控介面,但許多既有周邊仍依賴 RS-232 或並列埠,因此設計重點在於兼顧新舊設備的相容性與維護便利性。


若採用主機板內建式設計,可利用 AX99100A 擴充多組 UART,或透過 2S+1P 模式建立串並列混合介面;若採外接 I/O Box 或主機不便增加 PCIe,則可選用 AX78140 AX78120 建立 USB 2.0 擴充方案。外部介面仍需搭配適當的 RS-232/RS-485 收發器、連接器與保護電路。產品驗證則應涵蓋 熱插拔、休眠喚醒、USB 重新連線、COM Port 編號維持、多周邊同時運作及驅動程式相容性。

十一、 智慧協作機器人產品設計考量

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(圖十一) 亞信 PCIe/USB I/O 橋接方案:智慧協作機器人產品應用

人形機器人與服務型機器人廣泛應用於導覽接待、物流搬運、醫療照護、工廠協作與巡檢維護等場景。這類系統通常採用多層式控制與通訊架構:中央 AI 平台負責視覺辨識、語音互動、環境感知與動作規劃;即時運控系統、分散式 MCU、DSP 或馬達控制器則負責關節伺服、感測資料處理與安全保護。因此,系統 I/O 不宜全部集中於中央處理器,而應依資料頻寬、即時性與功能需求分層配置。高速 PWM、電流迴路與馬達閉迴路控制通常由靠近致動器的末端控制器本地執行;中央 AI 主機則透過 Ethernet、CAN FD、UART 或 SPI 等介面進行高階控制、狀態監控與設備管理。


隨著機器人自由度、感測器與周邊設備數量增加,中央 AI 平台除了需連接即時運控系統外,往往還必須整合安全 MCU、BMS、感測器 Hub、診斷介面與其他分散式控制節點。當平台原生 UART、SPI 或 CAN FD 通道不足時,若主機具備可用的 PCIe Root Port,可透過 AX99100A 擴充 UART、SPI 與 GPIO 等低速控制介面,補足中央控制平台的 I/O 資源。


靈巧手(Dexterous Hand) 為例,中央 AI 主機可透過 PCIe 連接 AX99100A,再利用其 SPI Master 介面連接外部 CAN FD Controller,並搭配 CAN FD Transceiver 建立額外的 CAN FD Bus,進一步串接手部 MCU、馬達驅動器與感測節點。此架構可讓多個末端控制節點共享 CAN FD 總線,降低線束複雜度、減輕中央控制板 I/O 負擔,並能依手臂、靈巧手或其他模組建立獨立通訊網路,提升系統擴充性與故障隔離能力。在此架構中,AX99100A 負責 PCIe 與 SPI 的橋接;外部 CAN FD Controller 負責封包處理、仲裁、錯誤管理與通訊控制;CAN FD Transceiver 則處理 CAN FD Bus 的實體層差動訊號。AX99100A 本身並不取代 CAN FD Controller,也不負責馬達的高速即時閉迴路控制,而是作為中央 AI 平台擴充低速控制與通訊介面的橋接元件。


產品驗證時,應著重於 SPI 資料吞吐量、中斷延遲、CAN FD Bus 負載、多節點更新週期、錯誤重傳與異常節點處理等項目;至於極低延遲的電流迴路、PWM 與高速伺服控制,仍應由末端 MCU、DSP 或專用馬達控制器本地執行,以確保中央 AI、即時運控與設備通訊之間的功能分工清楚且可靠。

十二、 結論

隨著 AI、邊緣運算、智慧製造與工業自動化持續發展,新一代平台的運算效能與高速介面不斷提升,但 RS-232、RS-422、RS-485、UART 與並列埠等成熟介面,仍廣泛存在於 PLC、量測儀器、控制器、POS 周邊及各類工業設備中。因此,如何讓新一代 AI 與運算平台持續連接既有設備,並兼顧相容性與擴充性,仍是產品設計的重要課題。


亞信電子 AX99100A、AX78140 與 AX78120 分別提供 PCIe 與 USB 2.0 平台的 I/O 擴充能力,可依需求延伸多埠 UART、並列埠、SPI、Local Bus 等介面,並搭配 亞信 RS-232/RS-485 UART收發器,形成從主機介面、I/O 橋接控制器到外部通訊線路的完整方案。其應用涵蓋串並列通訊卡、DAQ、IPC、POS、邊緣 AI 與人形機器人等多種場景。在產品設計上,除了晶片功能,仍需綜合考量 通訊距離、介面與節點數量、隔離與保護、PCB 佈局、電源品質、驅動程式及長時間穩定度,並從主機匯流排、I/O 橋接控制器、UART 收發器到外部線路與軟體環境進行整體規劃與驗證。


總結而言,PCIe/USB I/O 橋接控制器是連接現代 AI 運算平台與既有工業設備的重要橋梁。透過 AX99100A、AX78140、AX78120 搭配合適的 UART 收發器,可協助系統延續既有設備投資,同時導入新一代 AI 與運算平台,建立兼具相容性、可靠度與擴充性的產品架構。



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FAQ

Q:什麼是 PCIe/USB I/O 橋接控制器? 

A:PCIe/USB I/O 橋接控制器可將主機的 PCIe 或 USB 介面轉換並擴充為多組 UART 串列埠、並列埠(LPT)、SPI、本地匯流排(Local Bus)或 GPIO 等周邊介面,讓既有設備能持續整合至新一代電腦、IPC、邊緣AI與工業控制平台,提升相容性與擴充性。


Q:AX99100A、AX78140 與 AX78120 有何差異? 

A:AX99100A 是 PCIe 多功能 I/O 橋接控制器,可擴充最多四組 UART,並支援並列埠、SPI、Local Bus 與 GPIO。AX78140 與 AX78120 則採用 USB 2.0 介面,其中 AX78140 適合四埠 UART 或雙 UART 加並列埠的應用,AX78120 則針對單/雙埠 UART 的精簡型需求設計。三者可依主機介面、UART 數量與周邊功能需求進行選擇。


Q: AX99100A 適合哪些 PCIe I/O 擴充應用? 

A:AX99100A 可廣泛應用於 PCIe 串並列通訊卡、DAQ、IPC、工業自動化、量測設備、POS、邊緣 AI 與智慧機器人等平台。其支援 4S、2S+1P、2S+SPI 與 Local Bus 四種模式,可依需求配置多組 UART、並列埠、SPI、本地匯流排(Local Bus)或 GPIO,提供彈性且完整的 I/O 擴充能力。


Q:AX78140 與 AX78120 該如何選擇?適合哪些 USB 2.0 I/O 擴充應用? 

A:若系統採用 USB 2.0 介面,並需要最多四組 UART,或需要雙 UART 加並列埠的混合介面,建議選擇 AX78140;若僅需單埠或雙埠 UART,並重視尺寸、成本與功耗,則 AX78120 是更精簡的方案。兩者皆適合用於 USB 串列轉換器、外接式 I/O 模組、USB 串並列通訊卡、DAQ、IPC、自動化設備、量測儀器、醫療設備、POS 終端與設備維護介面等應用。


Q:亞信電子是否提供 USB 2.0 轉單埠串列埠(UART)晶片方案? 

A:有的,AX78120 可適用於 USB 2.0 轉單埠串列/UART轉換器產品應用。


Q:AX99100A/AX78140/AX78120 可以直接連接 RS-232/RS-422/RS-485 設備嗎? 

A:不可以。這些 I/O 橋接晶片僅提供 UART 邏輯介面,輸出通常為 CMOS/TTL 訊號。若要連接外部 RS-232/RS-422/RS-485 設備,需再搭配相應的 UART 收發器(例如: 亞信電子RS-232/RS-485 UART收發器),才能完成電壓轉換與差動傳輸,形成從主機介面、I/O 橋接控制器到外部通訊線路的完整方案。


Q:亞信有哪些 UART 收發器方案?選型時應注意哪些重點? 

A:亞信提供完整的 3V/5V RS-232/RS-485 UART 收發器解決方案,涵蓋多種速率、半/全雙工模式、ESD/浪湧保護、Unit Load 與多樣封裝選項。選型時需先確認主控端邏輯電壓與系統電源架構,再依介面類型(RS-232/RS-422/RS-485)、傳輸距離、節點數量、工作環境與功耗需求進行評估。若應用於長距離、多節點或高雜訊環境,還應特別注意終端、偏壓、接地與隔離設計,以確保系統穩定可靠。


Q:AX99100A/AX78140/AX78120 如何應用於新一代電腦、IPC 或 NVIDIA Jetson 邊緣 AI 平台? 

A:若新一代電腦、IPC 或邊緣 AI 平台具備可用的 PCIe Root Port,可透過 AX99100A 擴充 UART、SPI、Local Bus 與 GPIO,用來連接 PLC、BMS、控制 MCU、感測器 Hub 或其他工業設備。若 PCIe 資源已分配給 NVMe、高速網路或其他模組,也可改用 AX78140AX78120,透過 USB 2.0 擴充串列 I/O,滿足外部設備的連接需求。


Q:AX99100A 如何應用於人形機器人、靈巧手或 CAN FD 擴充? 

A:AX99100A 本身並未內建 CAN FD 控制器,但可透過 2S+SPI 模式,以 SPI 連接外部 CAN FD 控制器,再搭配 CAN FD 收發器建立 CAN FD 匯流排,串接手部 MCU、馬達驅動器與感測節點。此架構適合應用於靈巧手、手臂控制板或中央控制板,可整合多個控制與感測模組,並降低線束複雜度、減輕中央 I/O 負擔,提升系統擴充性與故障隔離能力。高速馬達閉迴路控制則仍由末端 MCU、DSP 或專用控制器執行,以確保即時性與精度;當 UART通道不足時,AX99100A 亦能同時擴充RS-232/RS-422/RS-485介面,連接安全 MCU、BMS、感測器 Hub 等設備。