）,開始檢測是否有下一個(gè)起始位到來。在時(shí)間T內(nèi)，若有下一個(gè)起始位到來，則保持發(fā)送狀態(tài)，否則將關(guān)閉發(fā)送使能，結(jié)束數(shù)據(jù)發(fā)送。３ 硬件設(shè)計(jì)
由于本轉(zhuǎn)換器供電來自RS-232信號線，其輸入功率受到限制，因而在本設(shè)計(jì)中將盡可能地采用+3V供電的低功耗器件，保證總電流小于54.4mA。主要包括4個(gè)部分：DC-DC轉(zhuǎn)換器、RS-232接口、RS-485RS-422接口和微處
理器。分別介紹如下：
3.1 DC-DC轉(zhuǎn)換器
顯然，還沒有一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器能夠直接實(shí)現(xiàn)-12V輸入，+3V輸出的IC。但是，如果我們利用現(xiàn)有的IC，稍作改動，即可實(shí)現(xiàn)該功能。圖２所示的 DC-DC轉(zhuǎn)換電路，就是利用MAX761實(shí)現(xiàn)的-12V輸入，+3V輸出、效率高于85%的升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸入電壓范圍為- 2.5～-13.5V，靜態(tài)工作電流僅I1=120μA，具有輸出電流大于54.5mA的能力（如果前端輸入功率未受到限制，則輸出電流可達(dá)300mA以上）。由于MAX761采用高效率的PFM控制方式,而且在本電路中,開關(guān)損耗較�。熞�?yàn)殚_關(guān)電流小于負(fù)載電流 所以能夠達(dá)到比MAX761典型應(yīng)用更高的效率MAX761典型應(yīng)用效率為86%。輸出電壓由下列方程確定：
選取R2=100KΩ，根據(jù)所需要的輸出電壓，計(jì)算R1。
3.2 RS-232接口
本轉(zhuǎn)換器只需要一片單發(fā)／單收RS-232接口就可以滿足要求，但必須要求＋3V單電源工作、工作電流盡可能地小的接口電路。 MAX3221/NAX3221E（帶±15kVESD保護(hù)）剛好能夠滿足上述要求，具有1TX/1RX，其工作電壓+3～+5.5V,僅1μA的靜態(tài)電流，負(fù)載電流小于I2=2mA。
3.3 RS-485RS-422接口
為兼顧RS-485RS-422接口中半雙工和全雙工的要求，本轉(zhuǎn)換器采用MAX3491作為RS-485RS-422接口電路，其主要指標(biāo)為：+3～+ 3.6V單電源工作、工作電流1mA驅(qū)動60Ω負(fù)載時(shí)（半雙工時(shí)，兩個(gè)120Ω終端匹配電阻的并聯(lián)值），峰值電流可達(dá)I3=3V/60Ω=50mA。半雙工和全雙工工作方式是通過跳線器來設(shè)置的，見圖３。
3.4 微處理器
在本轉(zhuǎn)換器中，微處理器所要完成的任務(wù)很簡單，僅需要幾根I/O線即可實(shí)現(xiàn)參數(shù)的設(shè)置和發(fā)送使能的自動控制。實(shí)際選擇中，采用Microchip公司的PIC12C508A，其主要指標(biāo)為：工作電流
＜1.0mA工作電壓3V，頻率4MHz)6條I/O線，512kByte的ROM。其中，GP0、GP1、GP4和GP5四個(gè)引腳設(shè)定對應(yīng)于16種常用波特率（300、600、1200至38.4Kbps等8種，以及900、1800至115．4Kbps等８種）的延時(shí)時(shí)間；GP3對應(yīng)于10位或11位串行數(shù)據(jù)格式；GP2為TXD輸入，用來檢測UART何時(shí)發(fā)送和停止數(shù)據(jù)；GP1為復(fù)用輸出引腳，用來控制MAX3491的發(fā)送使能控制端；GP0也為復(fù)用輸出引腳，用來控制MAX3491的接收使能。詳見圖３。
本轉(zhuǎn)換器的最大電流總和＜
+
+
+
=0.12 +2.0+50.0+1.0=53.12mA，小于DC-DC轉(zhuǎn)換器的最小輸出電流54.4mA，因而通過RS-232信號線為本電路供電是完全可行的。實(shí)際上，由于輸入電源端的儲能電容E1和TXD（為負(fù)電平時(shí)）能夠?yàn)殡娐费a(bǔ)充一定的功率，所以設(shè)計(jì)上留有較大的電源功率裕量。
４ 軟件設(shè)計(jì)
本轉(zhuǎn)換器的軟件設(shè)計(jì)較為簡單，微處理器復(fù)位后，將所有的I/O口設(shè)為輸入，并讀入所有的I/O狀態(tài)，保存到寄存器；將GP2和GP3改設(shè)為輸出狀態(tài)，并輸出低電平，使RS-485RS-422接口處于禁止發(fā)送、允許接收的狀態(tài)。CPU根據(jù)GPI0的初始狀態(tài)，確定出用戶設(shè)定的通訊波特率和串行數(shù)據(jù)格式，從而預(yù)置內(nèi)部的延時(shí)設(shè)定。CPU檢測到UART開始通訊后，打開發(fā)送使能，經(jīng)內(nèi)部預(yù)置延時(shí)后，開始在一個(gè)位寬時(shí)間內(nèi)檢測是否有下一個(gè)起始位到來，如檢測到，則重新延時(shí)等待；否則，關(guān)閉發(fā)送使能，結(jié)束當(dāng)前通訊，重新檢測UART的起始位。對于半雙工通訊方式，允許發(fā)送使能前應(yīng)該關(guān)閉接收使能，而在發(fā)送使能關(guān)閉后才打開接收使能。對于全雙工通訊方式，其接收使能可以不受此信號控制，而可以直接通過跳線接地，始終允許接收。
總之，在本RS-232到RS-485RS-422接口的智能轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中，除了本身這個(gè)產(chǎn)品具有較高的應(yīng)用價(jià)值外，文中所涉及的RS-232信號線供電方案，由于其高效率、大電流輸出能力，在許多基于RS-232接口的應(yīng)用中都能夠很好地滿足應(yīng)用；另外，這種智能控制RS-485RS-422接口的收發(fā)使能的思想，在擴(kuò)展基于RS-485RS-422接口的網(wǎng)絡(luò)分支及延伸通訊距離都能夠得到很好的應(yīng)用。
