MAX 3100在串行红外数据与RS-232转换器中的应用

 摘　要：通用异步接收发送器MAX 3100，是一种最适合基于微型控 制器的小型系统用器件，特别是在串行红外与RS－232数据转换中，配上适当的程序，可使 硬件结构非常简单，体积更小。它还可广泛应用于手持仪器等小体积系统中。 
  关键词：MAX3100，转换器，红外数据 

IR Data to RS-232 Converter with MAX 3100 
  Abstract：The MAX 3100 universal async-hronous receive r/transmitter is the first UART specifically optimized for small microcontrolle r －based system. The MAX 3100 CAN easily interface to IR data ＆ RS－232 smallest conver ter with a short program. It can be use to small system such as hand-held instru ments. 
  Key words：MAX 3100,converter,IR data
1　引言 
　　通用异步接收发送器MAX3100，特别适用于RS－232、RS－485、红外及光耦数据的连接，在关机状态下也能接收信号，执行中断。在基于微型控制器的小型系统中使用MAX3100，可使系统结构更为紧凑、小型化。这种器件还可应用于手持仪器、智能化仪器、SPI系统中的异步接收发送器、RS－232/RS－485直接光耦驱动，同时能用于计算机/外围设备的低耗红外数据联接，且可在较宽的温度范围中使用。MAX3100目前已实现商业化。 
2　MAX3100工作原理 
　　在MAX3100中组合了一个简单的UART、一个带有SPI接口的波特率发生器及一个中断发生器。通过将一个长度为16位的字写入到写状态寄存器中形成一个通用异步接收发送器。该字节中包含了波特率（位B0～B3）、数据字节长度、校验设定、8字节接收FIFO、普通UART与IRdata时基选择、关机控制及4个中断屏蔽位。通过写一个16位字到一个写数据寄存器中发送数据，其中最后的7（校验位未设定）或8位（校验位被设定）是实际上被发送的数据。该寄存器控制着RTS输出端的状态。当接收中断被设定时，在接收到数据时就会产生一个中断。根据接收到的校验数据及CTS脚输入的逻辑电平，从一个16位的寄存器中依据先进先出原理读取数据。该寄存器同样还包含有用于普通操作出错及关机状态中的接收显示。 
　　当振荡器选用1.8432MHz或3.6864MHz晶振时，波特率可达300～230kbit/s。 
3　应用硬件与软件 
　　该电路接收/发送IRdata，发送/接收标准的RS－232数据。尽管8051包含了一个内部的UART，但它不支持IRdata或高速通信。MAX3100能够很方便地与8051相接，以支持高性能的通信模式。8051没有SPI接口，所以要使用带有输入/输出口的MAX3100以及一个简短的程序来实现通信功能。 
　　MAX 3100接收完数据后，向8051请求中断，8051响应中断通过串行输出口将MAX 3100输入的数据传至MAX 3221。最终MAX 3221以标准的RS－232码输出数据。在MAX 3221接收到RS－232数据时，8051通过串行输入口读入数据，并经MAX 3100 TX端口发出红外信号，程序如下： 
；MAX 3100用于UART-8051 IR data 
；………………………………………………… 
　　　　PCON EQU 87H 
　　　　DOUT BIT P1.0 　　　　；数据从UART输出 
　　　　DIN BIT P1.1　　　　　；数据从UART输入 
　　　　SCLK BIT P1.2　　　 　；串行时钟 
　　　　CS BIT P1.3　　　　　 ；片选一低电平激活 
　　　　IRQ BIT P3.2　　　　　；中断信号 
；RAM区域 
　　　　TX1 EQU 10H　　　　　 ；发送缓冲器 
　　　　TX2 EQU 11H 
　　　　RX1 EQU 12H　　　　　 ；接收缓冲器 
　　　　RX2 EQU 13H 
；……………………………………………………… 
　　　　ORGOH　　　　；开始 
BEGIN： MOVSP，#70H　；初始化设置堆栈 
　　　　CLRSCLK　　　；时钟清零 
；8051内部UART初始化 
　　　　MOVTMOD,#20H ；T1计数方式 
　　　　MOVTH1，#253 ；波特率9600（晶振5.5MHz） 
　　　　MOVSCON，#50H；8051串行口控制 
　　　　MOVPCON，#80H；波特率加倍 
　　　　MOVTCON，#40H；T1计数控制 
；设置红外通信波特率为9600 
　　　　MOVTX1,#0E4H 
　　　　MOVTX2,#0CAH 
　　　　ACALLUTLK　　；发送至UART写寄存器 
；………………………主程序………………………… 
LOOP；　JNBIRQ，URCV ；有信号来自3100? 
NRECV： JBCR1，RCV51 ；有信号来自3221? 
　　　　AJMPLOOP 
；从3100接收至8051 
URCV： MOVTX1，#0　 ；红外有请求，清发送缓冲器MOVTX2，#0 
　　　　ACALLUTLK　　；接收红外端数据 
　　　　MOVA，RX2 
　　　　MOVSBUF，A　 ；以9600波特率RS－232方式送出　　　　　AJMPLOOP 
；8051从RS－232接收数据，并不从3100发出红外信号 
RCV51： MOVA，SBUF；数据来自8051UARTMOVTX1，#80H；发送数据 
　　　　MOVTX2，A　　；待发数据送至发送缓冲器ACALLUTLK；以红外方式送出 
　　　　AJMPLOOP 
；……………………………………………………………… 
；子程序1：将TX1、TX2缓冲器内容发出，并接收16位信号至RX1、RX2 
UTLK：　CLRCS 
　　　　MOVA，TX1 
　　　　ACALLBYT8 
　　　　MOVRX1，A 
　　　　MOVEA，TX2 
　　　　ACALLBYTB 
　　　　MOVRX2，A 
　　　　SETBCS 
　　　　RET 
；……………………………………………………………… 
；子程序2：送8位时钟信号，累加器A循环送出、同时读入8位数据 
BYT8：　MOVR4，#8 
　　　　SETBDIN 
B8LP：　RLCA 
　　　　MOVDOUT，C 
　　　　SETBSCLK 
　　　　MOVC，DIN 
　　　　CLRSCLK 
　　　　MOVACC.0，C 
　　　　DJNZR4，B8LP 
　　　　RET 
END 
；……………………………………………………………… 
　　该程序是通过端口发送与接收数据的核心，与MAX3100组合在8051中模拟一个SPI口。这项技术对于任何一种8051基于MAX3100的应用来说都是非常有用的。■ 
　　作者单位：王鲁南（南京电子网板有限公司　南京210028） 
参考文献： 
　　［1］何立民.MCS51系列单片机应用系统设计、系统配置与接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1989