STMicroelectronics

Интерфейсные микросхемы

Широко используемый в настоящее время интерфейс RS-232 достаточно хорошо изучен и освоен в применении. Микросхемы для стандарта RS-232 выпускаются многими ведущими производителями и для выбора конкретной схемы разработчику остается только сравнить их, исходя из предлагаемых дополнительных возможностей и цены. Тенденциями здесь являются, как и в других электронных компонентах, использование энергосберегающих технологий, расширение температурных диапазонов, встраивание систем защиты от электростатики и от различного рода перегрузок. Обобщенные данные для интерфейсных схем ST основанных на стандарте RS-232 приведены в Таблице 1. Среди последних разработок компании можно выделить серии микросхем ST32xx.

Таблица 1. Обобщенные данные для интерфейсных схем ST основанных на стандарте RS-232

ST3232E - схема связного интерфейса стандартов EIA/TIA-232 и V.28/V.24, с трехвольтным питанием, потреблением тока 300 мкА и высокими возможностями по передаче данных. Все выходы передатчиков и входы приемников защищены согласно IEC 1000-4-2 от искровых разрядов ±8 кВ и от электростатических разрядов ±15 кВ. ST3232E имеет встроенный преобразователь напряжения, который обеспечивает стандарт уровней RS-232 на передачу при питании от 3,0 В до 5,5 В со скоростью нарастания выходного напряжения 6 В/ мкс. Для работы схемы требуется только четыре внешних конденсатора емкостью по 0,1 мкФ и электропитание +3 В. ST3232E имеет два приемника и два передатчика. Гарантируется работа на скорости передачи данных 250 кбит/с с выходными уровнями RS-232. Данная схема рекомендуется для использования в субноутбуках, ПК, карманных компьютерах, принтерах, устройствах с батарейным питанием и ноутбуках. Внутренняя структура данной схемы и примеры ее применения представлены на рис.1, а соответствие аналогам в таблицах 2 и 3.

Таблица 2. Соответствия аналогам ST3232E

Таблица 3. Соответствия суффиксов ST и аналогов

Схема ST3243E в отличие от ST3232E состоит из 3 передатчиков, 5 приемников и одной двухканальной схемы подкачки питания. Кроме того, имеется встроенное устройство автоматического отключения питания при отсутствии передачи на линии или при отсоединении кабельной линии. В этом состоянии ток потребления составляет всего 1 мкА. Питание автоматически включается при наличии допустимого уровня на любом входе приемника. Эта схема доступна в корпусах разного исполнения: SO-28, SSOP28, Filp-Chip и TSSOP28. На рис. 2 изображен один из вариантов применения данной схемы.

Рис.2 Вариант применения ST3243E

Интерфейсы RS-422, RS-423 являются развитием RS-232 для высокоскоростной передачи данных (до 10 Мбит/с) на более далекие расстояния (до 1200 м): RS-423 для несимметричных цепей и RS-422 (позже RS-485) для симметричных цепей. Несимметричные цепи RS-423, так же как и RS-232, имеют низкую защищенность от синфазной помехи, хотя дифференциальный вход приемника 423 дает несколько лучший результат. Существенными преимуществами в этом плане обладают двухточечный интерфейс RS-422 и его магистральный аналог RS-485, получивший более широкое распространение. Большинство электрических характеристик стандартов RS-485 и RS-422 одинаковы [9] и отличаются лишь режимами работы и количеством подключаемых приемников. RS-485 реализует двунаправленную полудуплексную передачу данных с 32 приемниками для шинных конфигураций, а RS-422 определяет двухсторонний однонаправленный драйвер с 10 приемниками. В этом смысле RS-485 является более универсальным и может работать в паре с RS-422. Конструктивно эти два интерфейса различаются тем, что в RS-422 и приемник и передатчик имеют свои витые пары, а в RS-485 приемник и передатчик делят одну витую пару. Данные по интерфейсным схемам ST для данных стандартов приведены в таблицах 4 и 5.

Таблица 4. Данные по интерфейсным схемам ST для стандартов RS 422/423

RS-485 - Это - прежде всего обновление RS422 для многоточечной шины. Этот стандарт характеризуется улучшенными параметрами RS422 и дополнительно обеспечивает до 32 драйверов и 32 приемников, связанных по одной шине.

Типичным представителем данных схем ST для RS485 являются микросхемы серии ST485. Они обеспечивают полудуплексную двунаправленную передачу на большом расстоянии с высокой скоростью передачи данных. Типичными применениями этих схем являются локальные сети, промышленная электроника (устройства с программируемыми логическими контроллерами), автоэлектроника и компьютерные интерфейсы. Современные тенденции в области передачи данных ведут к развитию более быстрых устройств с меньшими ошибками бита данных, и ST485 выполняет все эти требования.

Таблица 5. Данные по интерфейсным схемам ST для стандартов RS 485

LVDS (low Voltage Differential Signalling) - это специфичная разработка для высокоскоростной передачи на коротких расстояниях, с синфазными сигналами 1 В и дифференциальной передачей данных с малыми сигнальными уровнями, преобразованных по стандарту ANSI TIA/EIA 644.

Компания ST производит несколько типов интерфейсных схем для данного стандарта, общие данные о которых приведены в таблице 6.

Последними разработками компании в этой области являются высокоскоростные интерфейсные схемы STLVDS31, STLVDS32 и STLVDS104.

STLVDS31STLVDS32 - включают соответственно по четыре дифференциальных линейных передатчика и приемника для реализации стандарта LVDS. Они преобразуют TTL (LVTTL) логические уровни напряжений 5V в дифференциальный стандарт (типа TIA/EIA-644) при питании схем от источника 3,3 В с обеспечением скорости передачи до 400 Мб/с.

Таблица 6. Общие данные схем стандарта LVDS

Компания ST рекомендует использовать данные схемы для принтеров, факсов, базовых станций и местных линий беспроводной связи. Эти схемы полностью совместимы с аналогичными схемами DS90LV031A/032A, AM26LS31/2, SN65LVDS31/2 и близки по параметрам к MAX9124/26. На рис. 4 показана схема применения STLVDS31, STLVDS32.