內置RS－485/RS－422接口的UART

　　1. 概述

　　MAX3140內部集成了一個通用的UART和失效安全模式的RS-485/RS-422收發器。其UART部分的編程采用SPITM/QSPITM/MICROWIRETM兼容的串行接口，大大簡化了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，降低了對網絡終端匹配的要求。

　　●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/發送器的輸入/輸出相位，以允許軟件糾正雙絞線極性接反。

　　●內置功能強大的UART，包括可編程波特率，外接3.6864MHz晶振時，最高可達230kbps;支持IrDA格式;關斷時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。

　　●總線上允許掛接多達256個網絡節點。

　　●單5V工作電源，典型工作電流645μA。

　　●20μA的硬件關斷電流。

　　●硬件/軟件分別兼容于MAX3100和MAX3089。

　　MAX3140靈活的結構和優異的接口性能尤其適合于工業控制、局域網、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)、波特率發生器、發送緩沖器、發送移位寄存器、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線訪問(如51系列單片機的P1口模擬SPI串行接口)。讀/寫時序在同一個16位時鐘下完成，其操作時序如圖3所示。

　　通過串行接口可讀/寫MAX3140的內部寄存器，完成UART內部參數的設置、收/發數據的讀/寫等，具體包括以下四種操作命令：

　　a. 寫配置寄存器(D15，D14=1，1)

　　寫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為是否進入軟件關斷模式;TM為是否允許發送緩沖器空時產生中斷;RM為是否允許接收緩沖器或FIFO數據有效時產生中斷;RAM為是否允許接收器有效(關斷模式時)或幀錯誤(正常模式時)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，其它位的定義與寫配置寄存器相同。

　　c.寫數據寄存器(D15，D14=1，0)

　　寫數據寄存器的操作命令如表3所列。其中，TE為是否允許發送，RTS為對應引腳上的RTS輸出，Pt為發送的奇偶校驗位，D7t～D0t為發送數據;RA/FE為接收有效(UART關斷時)或幀(正常工作模式時)狀態位，CTS為CTS引腳上的狀態位，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。