MAX3107SPI/I²C UART，具有128字FIFO技术手册

概述
MAX3107是一款高级通用异步收发器(UART)，接收、发送通道具有128字长的先入/先出(FIFO)数据缓冲器，可通过I²C或高速SPI™接口控制。2倍速和4倍速模式支持最高24Mbps的数据速率。锁相环(PLL)、预分频器以及分数波特率发生器能够实现高分辨率的波特率编程，并最大程度地降低波特率对参考时钟的依赖。

自动休眠和关断模式有效降低空闲状态下的功耗。640µA (典型值)低电源电流和微小的24引脚TQFN (3.5mm x 3.5mm)封装，使MAX3107非常适合低功耗便携式设备。

控制器和收发器(RX/TX以及/RTS/CTS)接口集成了逻辑电平转换电路，可灵活选择各种RS-232/RS-485收发器。

自动硬件和软件流控制带有可选择的FIFO中断触发器，可分担主控制器的低优先级操作。半双工收发器自动控制可编程设置和保持时间，使MAX3107能够用于Profibus-DP等高速系统。

MAX3107理想用于便携式设备、工业系统及汽车应用。MAX3107采用24引脚SSOP封装和24引脚TQFN封装，工作在-40°C至+85°C扩展级温度范围。
数据表：*附件：MAX3107SPI I²C UART，具有128字FIFO技术手册.pdf

应用

• 汽车信息娱乐系统
• 现场总线网络
• HVAC或楼宇控制
• 工业控制系统
• 医疗系统
• 销售终端(POS)
• 便携式设备

特性

• 采用微型24引脚、TQFN无铅封装(3.5mm x 3.5mm)和24引脚、SSOP无铅封装
• 24Mbps (最大值)数据速率
• 集成PLL和分频器
• 分数波特率发生器
• SPI接口支持高达26MHz的时钟速率
• 收发器自动方向控制
• 半双工回波抑制
• /RTS/CTS以及XON/XOFF自动流量控制
• 特殊字符检测
• 基于GPIO的字符检测
• 9位多节点模式数据滤波
• SIR和MIR兼容IrDA编码/解码器
• +2.35V至+3.6V电源电压范围
• 控制器和收发器接口集成逻辑电平转换电路(低至1.7V)
• 四路灵活的GPIO
• 线路噪声指示
• 关断和自动休眠模式
• 1M波特率和20MHz时钟下，电源电流低至640µA (典型值)
• 关断电流低至20µA (典型值)

DC电气特性

测试电路/时序图

典型操作特性

引脚配置描述

详细说明

MAX3107通用异步收发传输器（UART）是SPI/MICROWIRE® 或I2C微处理器总线与异步串行数据通信链路（如RS-485、RS-232或IrDA）之间的桥梁。MAX3107包含先进的UART、分数波特率发生器，以及四个通用GPIO。MAX3107通过SPI或I2C对8位寄存器进行监控，数据也通过SPI或I2C写入和读取。这些寄存器由相关功能控制，如寄存器映射中所示。

主机控制器通过SPI或I2C将数据写入发送保持寄存器（THR）。这些数据会自动推送至TX，并在MAX3107发送选定波特率的数据前，添加起始位、停止位和奇偶校验位。时钟和配置寄存器决定波特率、时钟源选择以及时钟频率预分频。

在MAX3107接收器中，当检测到RX从高电平到低电平的转换时，起始位会被检测到。内部时钟对该数据进行采样，接收到的数据会自动存入接收FIFO，然后主机微控制器可通过接收保持寄存器（RHR）读取这些数据。

寄存器组

MAX3107采用平面寄存器结构，无影子寄存器。寄存器均为8位宽。MAX3107的寄存器在某些方面与16C550寄存器相似。

接收和发送FIFO

UART的接收器和发送器均具有128字深度的FIFO，减少了主机处理器用于高速、大容量数据传输所需的中断次数。随着异步RX/TX接口的数据速率接近主机控制器的SPI/I2C数据速率，UART管理和流控制在主机处理器的工作中占据显著比重。通过增大FIFO深度，主机被中断的频率降低，并且能够利用SPI/I2C突发数据块传输。

FIFO触发级别可向主机控制器生成中断，表明已达到编程设定的FIFO填充级别。发送和接收触发级别通过FIFOTRgLvl寄存器进行编程，分辨率为八个FIFO位置。当接收FIFO触发被激活时，主机便知晓接收FIFO中有指定数量的字可供整块读取，或者已知数量的空闲FIFO位置可用且已准备好填充。当发送FIFO填充级别达到编程设定的触发级别时，发送FIFO触发会生成中断。这样主机就知道要控制写入发送FIFO的速率。

主机可通过TxFIFOLvl和RxFIFOLvl寄存器读取每个FIFO中的字数。请注意，TxFIFOLvl和RxFIFOLvl寄存器可能存在误差。有关详细信息，请参阅TxFIFOLvl寄存器说明。

发送器操作

图3展示了发送器的结构，发送FIFO可容纳128个字，通过向THR寄存器写入数据来添加这些字。

发送FIFO可被编程为在达到编程设定的字数时产生中断。当前发送FIFO中断触发级别可通过FIFOTRgLvl[3:0]进行选择。当发送FIFO填充级别达到编程设定的触发级别时，ISR[4]中断会被置位。当发送FIFO为空时，ISR[5]：TxEmtyInt会被置位。当发送器开始发送最后一个字时，ISR[5]会变为高电平。在ISR[5]置位后，经过一段等于一个完整字符（包括起始位、奇偶校验位和停止位）长度的额外延迟，发送器将完全为空。

通过将MODE1[1]：TxFIFORst设置为1，可清除TxFIFO和RxFIFO的内容。要停止传输，将MODE1[1]：TxDisable设置为1。设置MODE1[1]后，发送器将完成当前传输。