RS-232收發(fā)器接口芯片的原理及應(yīng)用

１　概述

ＳＰ３２２３Ｅ／３２４３Ｅ是ＳＩＰＥＸ公司生產(chǎn)的ＲＳ－２３２收發(fā)器，它支持ＥＩＡ／ＴＩＡ－２３２和ＩＴＵ－Ｔ Ｖ．２８／Ｖ．２４通信協(xié)議，適用于便攜式設(shè)備使用（如筆記本電腦及ＰＤＡ）。ＳＰ３２２３Ｅ／３２４３Ｅ內(nèi)有一個(gè)高效電荷泵，可在單＋３．０Ｖ～＋５．５Ｖ電源下產(chǎn)生±５．５Ｖ的ＲＳ－２３２電平，該技術(shù)已申請(qǐng)了美國(guó)專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)為Ｕ．Ｓ．－－５３０６９５４）。滿(mǎn)負(fù)載時(shí)，ＳＰ３２２３Ｅ／３２４３Ｅ器件可工作于２３５ｋｂｐｓ的數(shù)據(jù)傳輸率。３．３Ｖ時(shí)僅需０．１μＦ的電容。ＳＰ３２２３Ｅ是一個(gè)雙驅(qū)動(dòng)器／雙接收器芯片，ＳＰ３２４３Ｅ則是一個(gè)三驅(qū)動(dòng)器／五接收器芯片，是筆記本電腦或ＰＤＡ的理想器件。ＳＰ３２４３Ｅ 包含一個(gè)總是處于激活狀態(tài)的補(bǔ)充接收器，可在關(guān)斷狀態(tài)下監(jiān)控外設(shè)（如調(diào)制解調(diào)器）。由于具有自動(dòng)上線特性，因此，當(dāng)其與一個(gè)相關(guān)外設(shè)之間接上ＲＳ－２３２電纜并處于工作狀態(tài)下時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)醒來(lái)。否則，如果電流不足１ｍＡ，設(shè)備會(huì)自動(dòng)關(guān)斷。

ＳＰ３２４３Ｅ包含一個(gè)補(bǔ)充接收器，當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí)，該接收器可保護(hù)ＵＡＲＴ或串行控制器芯片。ＳＰ３２２３Ｅ和ＳＰ３２４３Ｅ是敏感電源設(shè)計(jì)的理想選擇。ＳＰ３２２３Ｅ和ＳＰ３２４３Ｅ的自動(dòng)上線電路減少了電源電流降到１ｍＡ以下的可能性。在大多數(shù)便攜式應(yīng)用場(chǎng)合，ＲＳ－２３２電纜可被斷開(kāi)或是將外設(shè)關(guān)閉。在上述情況下，其內(nèi)部的電荷泵和驅(qū)動(dòng)器也會(huì)被關(guān)閉。否則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)上線工作。這樣，設(shè)計(jì)人員就可在不改變主要設(shè)計(jì)的情況下節(jié)省電源損耗。

ＳＰ３２２３Ｅ／３２４３Ｅ的主要特點(diǎn)如下：

●在＋３．５Ｖ～＋５．５Ｖ單電源下符合ＥＩＡ／ＴＩＡ－２３２－Ｆ標(biāo)準(zhǔn)。

●可十分方便地在ＥＩＡ／ＴＩＡ－２３２標(biāo)準(zhǔn)下使用，而且在ＥＩＡ／ＴＩＡ－５６２標(biāo)準(zhǔn)下使用時(shí)，其電源可降至＋２．７Ｖ。

●在睡眠狀態(tài)下，當(dāng)關(guān)斷電流達(dá)到１μＡ?xí)r，自動(dòng)上線電路會(huì)被喚醒。

●有負(fù)載時(shí)的最小數(shù)據(jù)傳輸率為１２０ｋＢ／ｓ。

●盡管電源范圍波動(dòng)，由于電荷泵可調(diào)，ＲＳ－２３２輸出仍較穩(wěn)定。

●帶有以下ＥＳＤ防護(hù)功能：

＋１５ｋＶ人體模式；

＋１５ｋＶ ＩＥＣ１０００－４－２ 空間放電；

＋８ｋＶ ＩＥＣ１０００－４－２ 接觸放電。
２ ＳＰ３２２３Ｅ／３２４３Ｅ的引腳說(shuō)明

ＳＰ３２２３Ｅ／３２４３Ｅ有ＤＩＰ、ＳＳＯＰ、ＳＯＩＣ、ＴＳＳＯＰ等幾種不同的封裝形式，圖１為ＤＩＰ封裝的管腳排列。

３　結(jié)構(gòu)原理

ＳＰ３２２３Ｅ和ＳＰ３２４３Ｅ系列器件內(nèi)部由驅(qū)動(dòng)器、收發(fā)器、ＳＩＰＥＸ專(zhuān)有電荷泵、自動(dòng)上線電路四個(gè)基本電路塊組成。

３．１ 驅(qū)動(dòng)器

驅(qū)動(dòng)器實(shí)際上是一個(gè)反轉(zhuǎn)電平發(fā)送器，可用于把ＴＴＬ或ＣＭＯＳ邏輯電平轉(zhuǎn)換成５．０Ｖ ＥＩＡ／ＴＩＡ－２３２電平，以使其與輸入的邏輯電平正好相反。該驅(qū)動(dòng)器遵從ＥＩＡ－ＴＩＡ－２３２Ｆ 和所有以前版本的ＲＳ－２３２協(xié)議。