內置RS－485/RS－422接口的UART

　　1. 概述

　　MAX3140內部集成了一個(gè)通用的UART和失效安全模式的RS-485/RS-422收發(fā)器。其UART部分的編程采用SPITM/QSPITM/MICROWIRETM兼容的串行接口，大大簡(jiǎn)化了MAX3140與μP的連接;而RS-485/RS-422接口部分支持外部引腳編程，可以將接口設置為半雙工/全雙工、限斜率輸出(降低EMI)等工作方式。除了共用電源外，兩部分電路完全獨立，使用起來(lái)可分可合，結構和功能更加靈活。其主要性能指標如下：

　　●采用28腳SSOP封裝，內置UART和RS-485/RS-422接口電路。

　　●兼容于SPITM/QSPITM/MICROWIRETM串行接口。

　　●真正的失效安全模式，降低了對網(wǎng)絡(luò )終端匹配的要求。

　　●可用引腳設置的RS-485/RS-422特性包括：設置半雙工/全雙工工作方式;設置限斜率輸出方式，降低EMI干擾;設置數據傳輸數率：115kbps/500kbps/10Mbps;設置接收器/發(fā)送器的輸入/輸出相位，以允許軟件糾正雙絞線(xiàn)極性接反。

　　●內置功能強大的UART，包括可編程波特率，外接3.6864MHz晶振時(shí)，最高可達230kbps;支持IrDA格式;關(guān)斷時(shí)允許接收器有效中斷;8級接收FIFO，避免μP丟失有效數據;第9位地址認可中斷。

　　●總線(xiàn)上允許掛接多達256個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)。

　　●單5V工作電源，典型工作電流645μA。

　　●20μA的硬件關(guān)斷電流。

　　●硬件/軟件分別兼容于MAX3100和MAX3089。

　　MAX3140靈活的結構和優(yōu)異的接口性能尤其適合于工業(yè)控制、局域網(wǎng)、HVAC和樓宇控制、嵌入式系統、智能儀器儀表及其一些要求降低EMI干擾的應用。

　　2. 引腳排列及其內部結構

　　MAX3140引腳排列如圖1所示。圖2為MAX3140的內部結構圖，它包括兩個(gè)獨立的部分：UART和RS-485/RS-422接口。UART部分包括兼容于SPI的串行接口、中斷邏輯(四種可屏蔽中斷源)、波特率發(fā)生器、發(fā)送緩沖器、發(fā)送移位寄存器、8級接收FIFO、接收緩沖器和接收移位寄存器;RS-485/RS-422接口包括半雙工/全雙工接口選擇、限斜率輸出控制、差分輸入和差分輸出極性控制和失效安全防護模式的終端配置。

　　3. 軟件編程及接口配置

　　.1 軟件編程

　　MAX3140采用兼容于SPITM/QSPITM/MICROWIRETM的串行接口，也支持μP的I/O線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)(如51系列單片機的P1口模擬SPI串行接口)。讀/寫(xiě)時(shí)序在同一個(gè)16位時(shí)鐘下完成，其操作時(shí)序如圖3所示。

　　通過(guò)串行接口可讀/寫(xiě)MAX3140的內部寄存器，完成UART內部參數的設置、收/發(fā)數據的讀/寫(xiě)等，具體包括以下四種操作命令：

　　a. 寫(xiě)配置寄存器(D15，D14=1，1)

　　寫(xiě)配置寄存器的操作命令如表1所列。其中，FEN為是否啟用FIFO;SHDNi為是否進(jìn)入軟件關(guān)斷模式;TM為是否允許發(fā)送緩沖器空時(shí)產(chǎn)生中斷;RM為是否允許接收緩沖器或FIFO數據有效時(shí)產(chǎn)生中斷;RAM為是否允許接收器有效(關(guān)斷模式時(shí))或幀錯誤(正常模式時(shí))中斷;IR為是否啟用IrDA方式;ST為選擇1位或2位停止位;PE為是否啟用奇偶校驗位;L為選擇7位或8位數據格式;B3，B2，B1，B0為波特率選擇位(300～230kbps);R為接收器或FIFO是否為空;T為發(fā)送緩沖器是否為空。

　　b.讀配置寄存器(D15，D14=0，1)

　　該配置寄存器的操作命令如表2所列。其中，TEST為是否啟用測試模式，其它位的定義與寫(xiě)配置寄存器相同。

　　c.寫(xiě)數據寄存器(D15，D14=1，0)

　　寫(xiě)數據寄存器的操作命令如表3所列。其中，TE為是否允許發(fā)送，RTS為對應引腳上的RTS輸出，Pt為發(fā)送的奇偶校驗位，D7t～D0t為發(fā)送數據;RA/FE為接收有效(UART關(guān)斷時(shí))或幀(正常工作模式時(shí))狀態(tài)位，CTS為CTS引腳上的狀態(tài)位，Pr為接收的奇偶校驗位，D7r～D0r為接收數據，R、T定義與配置寄存器相同。