内置RS－485/RS－422接口的UART

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1. 概述

MAX3140内部集成了一个通用的UART和失效安全模式的RS-485/RS-422收发器。其UART部分的编程采用SPITM/QSPITM/MICROWIRETM兼容的串行接口，大大简化了MAX3140与μP的连接;而RS-485/RS-422接口部分支持外部引脚编程，可以将接口设置为半双工/全双工、限斜率输出(降低EMI)等工作方式。除了共用电源外，两部分电路完全独立，使用起来可分可合，结构和功能更加灵活。其主要性能指标如下：

●采用28脚SSOP封装，内置UART和RS-485/RS-422接口电路。

●兼容于SPITM/QSPITM/MICROWIRETM串行接口。

●真正的失效安全模式，降低了对网络终端匹配的要求。

●可用引脚设置的RS-485/RS-422特性包括：设置半双工/全双工工作方式;设置限斜率输出方式，降低EMI干扰;设置数据传输数率：115kbps/500kbps/10Mbps;设置接收器/发送器的输入/输出相位，以允许软件纠正双绞线极性接反。

●内置功能强大的UART，包括可编程波特率，外接3.6864MHz晶振时，最高可达230kbps;支持IrDA格式;关断时允许接收器有效中断;8级接收FIFO，避免μP丢失有效数据;第9位地址认可中断。

●总线上允许挂接多达256个网络节点。

●单5V工作电源，典型工作电流645μA。

●20μA的硬件关断电流。

●硬件/软件分别兼容于MAX3100和MAX3089。

MAX3140灵活的结构和优异的接口性能尤其适合于工业控制、局域网、HVAC和楼宇控制、嵌入式系统、智能仪器仪表及其一些要求降低EMI干扰的应用。

2. 引脚排列及其内部结构

MAX3140引脚排列如图1所示。图2为MAX3140的内部结构图，它包括两个独立的部分：UART和RS-485/RS-422接口。UART部分包括兼容于SPI的串行接口、中断逻辑(四种可屏蔽中断源)、波特率发生器、发送缓冲器、发送移位寄存器、8级接收FIFO、接收缓冲器和接收移位寄存器;RS-485/RS-422接口包括半双工/全双工接口选择、限斜率输出控制、差分输入和差分输出极性控制和失效安全防护模式的终端配置。

3. 软件编程及接口配置

.1 软件编程

MAX3140采用兼容于SPITM/QSPITM/MICROWIRETM的串行接口，也支持μP的I/O线访问(如51系列单片机的P1口模拟SPI串行接口)。读/写时序在同一个16位时钟下完成，其操作时序如图3所示。

通过串行接口可读/写MAX3140的内部寄存器，完成UART内部参数的设置、收/发数据的读/写等，具体包括以下四种操作命令：

a. 写配置寄存器(D15，D14=1，1)

写配置寄存器的操作命令如表1所列。其中，FEN为是否启用FIFO;SHDNi为是否进入软件关断模式;TM为是否允许发送缓冲器空时产生中断;RM为是否允许接收缓冲器或FIFO数据有效时产生中断;RAM为是否允许接收器有效(关断模式时)或帧错误(正常模式时)中断;IR为是否启用IrDA方式;ST为选择1位或2位停止位;PE为是否启用奇偶校验位;L为选择7位或8位数据格式;B3，B2，B1，B0为波特率选择位(300～230kbps);R为接收器或FIFO是否为空;T为发送缓冲器是否为空。

b.读配置寄存器(D15，D14=0，1)

该配置寄存器的操作命令如表2所列。其中，TEST为是否启用测试模式，其它位的定义与写配置寄存器相同。

c.写数据寄存器(D15，D14=1，0)

写数据寄存器的操作命令如表3所列。其中，TE为是否允许发送，RTS为对应引脚上的RTS输出，Pt为发送的奇偶校验位，D7t～D0t为发送数据;RA/FE为接收有效(UART关断时)或帧(正常工作模式时)状态位，CTS为CTS引脚上的状态位，Pr为接收的奇偶校验位，D7r～D0r为接收数据，R、T定义与配置寄存器相同。