1 概述

MAX3110E内部集成了全功能UART和内置电泵电容以及土15kV ESD保护的RS-232收发器。其中，UART部分采用兼容SPITM／QSPITM／MICROWIRETM的串行接口，因而可节省线路板空间和微控制器的μC)I／0引脚。由于RS-232部分使用了特有的低压差输出级，从而使双接收／发送接口能够在高速通信、正常电源下提供真正的RS-232特性，而功耗仅600μA。由于UART和RS-232两部分电路共用电源和地，所以，它们既可联合使用也可独立使用。

通过MAX3110E可实现／μC的同步串行数据接口到异步串行通信口(RS-232)的转换，它可直接与PC机的串行口(COM)相连。MAX3110E具有尺寸小，价格低，功耗少，通信速率高等特点，因此有着较好的应用前景。

2 管脚排列及内部结构

2．1管脚说明

MAX3110E有28脚窄DIP和28脚宽SO两种封装形式，其管脚排列如图1所示。各管脚的功能说明如下：

RlIN，RlOUT，R2IN，R20UT：RS-232接收器输入端或输出端。

TlIN，T10UT，T2IN，T20UT：RS-232发送器输入端或输出端；

Vcc，GND：电源和地；

X1，X2：晶振连接端，使用外部时钟时，Xl为外部时钟的输入端，而此时X2不连；

CTS：UART清除发送输入端，低电平有效；

RTS ：UART发送请求输出端，低电平有效，由RTS位控制。也可用来控制RS485网络中的驱动器使能；

RX，TX：UART异步串行数据(接收器)输入端和(发送器)输出端；

DIN：SPI／MICROWIRE串行数据输入端，为施密特触发模式；

DOUT：SPI／MICROWIRE串行数据输出端，CS=1时为高阻态；

SCLK：SPl／MICROWIRE串行时钟输入端；

CS：UART片选输入端，低电平有效；

IRQ：UART中断输出端，低电平有效，开漏输出至微处理器；

SHDN：硬件关闭输入端，当SHDN=0时，关闭RS232发送器和电泵；

V+，V-：内部电泵产生的+5．5V和-5．5V电压；

C1+，C2+：内部电泵电容的正极，一般不连接；

C1-，C2-：内部电泵电容的负极，一般不连接。

2．2内部结构及功能

MAX3110E的内部结构功能如图2所示，它包括UART与RS-232两个独立的部分。其中，UART部分包括兼容于SPI的串行接口、可编程波特率发生器、发送缓冲器及发送移位寄存器、接收缓冲器及接收移位寄存器、8字节接收FIFO以及有四种可屏蔽中断源的中断产生器。而RS-232部分包括自带电容的电泵，以及可由SHDN对其进行硬件关断的。

与MAXIM的其它产品一样，MAX3110E同样具有ESD保护结构，可对意想不到的静电起强大的保护作用，其抗静电能力达±15kV，并可适应各种ESD情况，如正常操作、关断模式和断电等。

3 读写时序及软件编程

3.1 读写时序

MAX3110E具有兼容SPI／QSPI(CPOL=0，CPHA=0)以及MICROWIRE的串行接口，可方便地与μC的SPI进行接口连接，其同步串行SPI接口的时序如图3所示。它支持μC的I／0线访问，并可用51系列单片机的P1口模拟SPI串行接口。

SPI串行接口是一个独立的全双工结构，它只接收16位数据字。因此，不论寄存器是否使用，只要从DIN接收一个16位字节，就会同时从DOUT产生一个16位的字节。其中，DIN数据字的前两位决定了传输数据的类型。当CS变低时，系统等待一个新的16位数据字，DIN(MOSI)通常在时钟信号的上升沿锁存，而DOUT(MISO)则在时钟信号的上升沿被读入微处理器，DOUT的第一位(15位)由CS信号的下降沿传送，而14-0位则在SCLK的下降沿被传送。

3．2软件编程

通过串行接口来读／写MAX3110E的内部寄存器，可完成UART的波特率设定、数据字长设置、奇偶校验使能、中断使能、8字节FIFO使能以及收／发数据的读／写等。其配置由DIN、DOUT端各自的16位寄存器中的各位来控制，各位的具体涵义及状态如表1所列。

MAX3110E内有写设置寄存器，读设置寄存器，写数据寄存器和读数据寄存器等四种操作命令，表2是四种寄存器的操作格式。

写设置寄存器模式的作用是清除FIFO、R、T、RA／FE、DOr-D7r、DOt-D7t、Pr和Pt等寄存器，但RTS与CTS不受影响。DIN中FEN，SHDNi，IR，ST，PE，L，B3-BO等位的设置将在本次发送结束后有效，而屏蔽位(TM，RM，PM，RAM)则在第16个时钟信号的上升沿开始有效。输出的DOUT带有14个尾零，前两位R和T是可选的。UART必须在晶振振荡稳定之后，才能正确地配置寄存器。

读设置寄存器模式可用来读取UART的最新配置，以控制芯片进入测试模式(位TEST=1时)。所谓测试模式是指芯片在内部将TX和RX连接，以实现自发自收的操作。

写数据寄存器模式可用来向TX缓冲器发送数据或从RX缓冲器中接收数据。如果没有新的数据，R位将会在第16个时钟信号的下降沿被清除。如果不传送数据而只想改变RTS的状态，则可将TE位置为1，以禁止数据的发送。

使用读数据寄存器模式可接收来自8字节FI-FO的数据。但应注意：读数据时将会清除R位及IRQ中断位。

3．3中断源与屏蔽

MAX3110E有4个可屏蔽中断源，分别为R、T、RA／FE与Pr。当其中任一中断源发出请求且未被屏蔽时，MAX3110E将提出中断请求。如果中断的初始化条件不存在，那么，系统将通过读或写数据寄存器来清除IRQ中断。图4所示是中断源与屏蔽的功能框图。

3．4关断模式

MAX3110E的关断包括硬件关断与软件关断两冲模式，其中，硬件关断仅影响RS232收发器，而软件关断则控制UART工作，两者相互间没有影响。

通过软件命令SHDNi=1可使UART进入软件关断模式，当系统进入关断模式后，系统振荡器停止，功耗降低，同时清除FIFO，R，RA／FE，DOr-D7r，Pr，Pt等寄存器以及置T=1。UART在关闭时，仍能监视接收器的活动。当SHDNoi=0退出软件关断模式时，振荡器在CS的上升沿开始起振。

通过将管脚SHDN接地可对RS-232收发器进行硬件关断，硬件断关时，电源电流为Iccshdn，电泵关闭，V+降为Vcc，V-升为0，发送器输出端变为高阻态。将管脚SHDN接Vcc则可退出硬件关断模式。