1. 概述
MAX3140內(nèi)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(shè)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(dú)立，使用起來可分可合，結(jié)構(gòu)和功能更加靈活。其主要性能指標(biāo)如下：
●采用28腳SSOP封裝，內(nèi)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(shè)置的RS－485/RS－422特性包括：設(shè)置半雙工/全雙工工作方式；設(shè)置限斜率輸出方式，降低EMI干擾；設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率： 115kbps/500kbps/10Mbps；設(shè)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極性接反。
●內(nèi)置功能強(qiáng)大的UART，包括可編程波特率，外接3.6864MHz晶振時(shí)，最高可達(dá)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(shù)據(jù)；第9位地址認(rèn)可中斷。
●總線上允許掛接多達(dá)256個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)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(jié)構(gòu)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(tǒng)、智能儀器儀表及其一些要求降低EMI干擾的應(yīng)用。
2． 引腳排列及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)
MAX3140引腳排列如圖1所示。圖2為MAX3140的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，它包括兩個(gè)獨(dú)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(hù)模式的終端配置。
3. 軟件編程及接口配置
3.1 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(jī)的P1口模擬SPI串行接口）。讀/寫時(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。
通過串行接口可讀/寫MAX3140的內(nèi)部寄存器，完成UART內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置、收/發(fā)數(shù)據(jù)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，F(xiàn)EN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(shù)據(jù)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(cuò)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(yàn)位；L 為選擇7位或8位數(shù)據(jù)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，其它位的定義與寫配置寄存器相同。
c.寫數(shù)據(jù)寄存器（D15，D14=1，0）
寫數(shù)據(jù)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(yīng)引腳上的RTS輸出，Pt為發(fā)送的奇偶校驗(yàn)位，D7t～D0t為發(fā)送數(shù)據(jù)；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(yàn)位，D7r～D0r為接收數(shù)據(jù)，R、T定義與配置寄存器相同。
d.讀數(shù)據(jù)寄存器（D15，D14=0，0）
讀數(shù)據(jù)寄存器的操作命令如表4所列。
3.2 接口配置
MAX3140的接口電路同MAX3089的硬件特性完全等同，它可以通過外部引腳連線或μP的I/O口靈活地設(shè)置接口的特性，包括：
a.半雙工/全雙工選擇
將H/ F連接至VCC時(shí)選擇半雙工工作方式；將H/ F連接至GND或浮空時(shí)選擇全雙工工作方式。
b.限斜率輸出方式選擇
由于限斜率輸出方式有利于降低EMI干擾，提高通訊的可靠性，所以有必要為不同的通訊速率選擇一個(gè)合適的斜率。當(dāng)SRL引腳接GND時(shí)，適合于 10Mbps速率；SRL引腳接VCC時(shí)，適合于500kbps速率；SRL引腳浮空，適合于115kbps速率。
c. 差分輸入和差分輸出相位選擇
RXP引腳和TXP引腳分別對應(yīng)于差分輸入和差分輸出相位選擇，從而可通過軟件方式糾正雙絞線極性反接的錯(cuò)誤。
4. 典型應(yīng)用
圖4和圖5分別是MAX3140用于半雙工和全雙工工作方式的應(yīng)用電路。在實(shí)際應(yīng)用中，可以靈活地根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過H/ F引腳跳線或者由μP的I/O口線來選擇半/全雙工工作方式。當(dāng)然，SRL、RXP和TXP引腳也可以連接至μP的I/O口線，由軟件編程控制。
5. 應(yīng)用實(shí)例
圖6所示的通訊適配器，可應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。
(1)RS－485/RS－422到IrDA
在應(yīng)用于多媒體教室時(shí)，該適配器可將紅外鍵盤數(shù)據(jù)通過RS－485/RS－422傳至主機(jī)房，以完成主機(jī)和鍵盤之間的數(shù)據(jù)交換；
客房或包間的客人可以通過紅外遙控器交互選擇服務(wù)項(xiàng)目，通訊適配器可將具體的信息遠(yuǎn)傳至服務(wù)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)客人和服務(wù)臺(tái)的信息交流。
(2)RS－485/RS－422到RS－232
應(yīng)用于通訊主機(jī)，以管理基于RS－485/RS－422通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并通過RS－232接口完成管理主機(jī)（如PC機(jī)）和從機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞。
應(yīng)用于通訊轉(zhuǎn)換器時(shí)，如果現(xiàn)有的帶RS－232接口的設(shè)備需要連成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，則本通訊適配器剛好能夠完成此項(xiàng)功能，即可將基于RS－232接口的設(shè)備連接成為一個(gè)基于RS－485/RS－422接口的通訊網(wǎng)絡(luò)。
(3)RS－485/RS－422到RS－485/RS－422
在應(yīng)用于RS485/RS－422網(wǎng)橋時(shí)，它能夠?qū)蓚�(gè)或兩個(gè)以上的基于RS－485/RS－422接口的通訊網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一體，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的系統(tǒng)管理和監(jiān)控；
當(dāng)應(yīng)用于RS485/RS－422中繼器時(shí)，能夠延長RS－485/RS－422的通訊距離，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的通訊。
