RS-232收发器的发展过程回顾

作者：时间：2011-06-08 来源：网络

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　　图8. 所有接收器输入介于±0.3V以内的时间超过30µs时，器件进入自动关断模式。

　　图9. 任何一路接收器的输入超出±2.7V时，退出自动关断模式。

　　图10. 进入、退出自动关断的门限值

　　低功耗模式下，发送器和发送器使用的电荷泵也会关闭。由于接收器工作时消耗非常低的电流，接收器将始终保持有效工作状态。由此，MAX3221的典型静态电流可以从0.3mA降至1µA (最大值从1mA降至10µA)。需要注意的是，一旦在接收器上检测到有效的RS-232电平时，器件需要100µs才能使发送器进入有效工作状态。MAX3221和MAX3243是具有自动关断功能的RS-232器件。

　　增强型自动关断(AutoShutdown Plus™)

　　类似于自动关断功能，增强型自动关断设计用于只要没有使用RS-232器件即刻关断整个器件，以节省功耗。如果在30s内器件没有有效信号，增强型自动关断将关断器件。这种功能适用于发送器连接到RS-232端口，但没有发送数据的场合。

　　增强型自动关断需要关注两种情况。

　　器件同时监测接收器和发送器是否有效工作。

　　将无效的引脚连接到ForceOn和ForceOff时，器件的工作状况类似于自动关断，如图11所示。

　　图11. 将ForceOn、ForceOff输入连接到无效输出，增强型自动关断器件的工作状况将类似于自动关断器件。

　　MAX3224E和MAX3245E是具有增强型自动关断功能的RS-232器件。

　　MegaBaud™

　　对于需要宽带、低辐射的应用，MegaBaud RS-232器件不失为理想的解决方案。MegaBaud是Maxim推出的1Mbps、甚至更高速率的RS-232逻辑电平兼容的器件名称。注意，这里采用了“兼容”，而非“满足”，因为MegaBaud功能实际上并不符合RS-232的限摆率要求。

　　在典型的RS-232应用中，限摆率有利于降低辐射和反射，但也限制了最高数据速率。限制发送器的摆率，使其低于30V/µs。这一限制是为了最终将RS-232定义为一个简单的物理接口。如果没有这个限制，则要注意辐射、传输线等问题的影响。尽管限摆率简化了物理连接，但也影响了可以达到的最高数据速率。

　　Maxim推出的MegaBaud器件在支持高速数据传输的前提下确保RS-232标准的兼容性，为了保证简单的物理连接，这些器件仍然具有限摆率特性，但摆率高于RS-232标准规定的限制(比如，MAX3237E的摆率限制在150V/µs)。

　　这些设计意味着什么呢? 严格意义上讲，MegaBaud器件不满足RS-232标准，如果把具有MegaBaud能力的器件插入普通的RS-232标准接口，即使数据速率低至20kbps也不能保证正常运行。而在实际应用中，低数据速率下可以正常工作的器件，但当工作在1Mbps速率时则完全无法正常工作。为了支持1Mbps的数据速率，电缆两端的产品都需要采用MegaBaud器件。

　　有些MegaBaud器件带有一个标注为MBAUD的引脚，通过逻辑电平控制该引脚可以将器件配置为既可以工作在低于30V/µs的RS-232限摆率条件下，也可以工作在更高摆率的MegaBaud模式。如果连接到常规RS-232接口，器件可以工作在真正的RS-232标准模式。如果连接到另一个MegaBaud器件，则可支持1Mbps，甚至更高速率的数据传输。

　　VL引脚

　　在绝大多数现代应用中，微控制器(µC)的供电电压远远低于收发器的电源电压。所以，在µC和RS-232收发器之间需要添加逻辑电平转换器。有些RS-232器件集成了电平转换器，例如MAX3386E提供一个VL引脚，用于配置接收器输出和发送器输入端的逻辑电平。这一特性对于多电源供电和/或多逻辑电平系统非常实用。比如，图12中的MAX3386E工作在3.0V至5.5V单电源，VL引脚将逻辑门限设置在0.8V至5V。

　　图12. MAX3386E包含一个VL引脚，允许在混合电压系统中提供可编程的逻辑门限。

　　微型封装

　　由于绝大多数现代应用中都要求小尺寸设计，需要把IC放置在非常小的电路板区域。目前所能提供的最小封装是芯片级封装(CSP)。晶片级封装(WLCSP)设计是IC倒装在印刷电路板上;芯片的焊盘通过独立的焊球焊接到PCB上，不需要任何其它填充物(图13)。WLCSP技术不同于其它球栅阵列、引线封装和层叠CSP技术，它不需要绑定线或内部连线。WLCSP封装的优势在于IC与PCB之间的寄生电感非常小;另外，它还有助于减少封装尺寸、缩短生产时间、改善热传导特性。UCSP™是Maxim的WLCSP封装商标。