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【6h】

RS232接口芯片的IC设计

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1绪论

1.1课题意思和发展背景

1.2 IC的设计流程

1.3论文的内容安排

2 RS-232通信接口芯片的介绍

2.1串行通信协议的介绍

2.1.1串行通信的基本介绍

2.1.2串行通信标准的发展

2.2 RS-232串行接口特点

2.2.1 DTE和DCE

2.2.2连接器和电缆

2.2.3 RS-232接口信号

2.2.4 RS-232电气特性

2.3 RS-232接口芯片功能介绍

2.3.1 RS-232与TTL转换

2.3.2 MAX232芯片的功能和特点介绍

3电荷泵电路的设计

3.1电荷泵的工作原理及特点

3.1.1电荷泵的工作原理及性能指标

3.1.2 Dickson电荷泵的基本原理

3.2 RS-232接口芯片电荷泵的设计

3.2.1 RS-232接口芯片电荷泵的设计要求

3.2.2电荷泵主体部分的设计

3.2.3振荡器的设计

3.2.4控制电路的设计

3.3电荷泵整体的仿真

4发送器和接收器的设计

4.1发送器和接收器的性能要求

4.2接收器的设计

4.2.1比较器的设计

4.2.2接收器电路图的设计

4.2.2接收器参数性能的考虑

4.3发送器的设计

4.3.1发送器电路图的设计

4.3.2发送器性能参数的考虑

5静电保护电路的设计

5.1静电保护电路的基本原理

5.2静电放电的防护设计

5.3静电保护的测试方法

6整体电路的分析与仿真

6.1 RS-232通信接口芯片的整体电路。

6.2 RS-232通信接口芯片的整体分析和仿真

6.2.1接收器的仿真

6.2.2发送器的仿真

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢

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摘要

RS-232接口是计算机的一种串行标准接口。它的数据和控制信息是一位接一位串行地传送下去,适用于长距离的通信,可以降低通信线路的价格和简化通信设备。本文基于。RS-232通信协议,采用上海先进半导体公司的lμm CMOS高压工艺,设计了一款RS-232通信接口芯片,它主要功能是实现TTL/CMOS电平与EIA/TIA RS-232电平的相互转换功能。 本文首先介绍了芯片的整体结构,它包含三个部分:正、负倍电荷泵;2路接收器;2路发送器。根据RS-232通信标准的要求,电荷泵电路作为发送电路的电源,需要在5V直流电源的驱动下,输出+8V以上的高电平和-8V以下的低电平,而芯片外部只需要接4个1μF的陶瓷电容,大幅降低了EMI辐射干扰和芯片的应用成本。而接收器的设计中应用了滞回电压比较器,使其产生了1.7V的高电平阈值电压和1.1V的低电平阈值电压,使接收器具有较高的灵敏度和抗干扰能力,并且传输延迟只有0.43μs。发送器模块因为输出的是RS-232电平,在用电荷泵的输出电压V+(8.83V)和V+(-8.57V)作为电源后,成功地实现了输出高电平+8.61V和低电平-8.47V,它的传输延迟为2.97μs。为了防止静电,本文用一个栅接地的NMOS管和一个栅接Vcc的PMOS管共同构成双二极管输入保护电路,实现了±15KV的ESD保护。 在完成电路原理分析与电路设计的基础之上,还应用EDA软件Cadence Spectre对各个模块和整体电路进行了仿真,仿真结果均达到了预期的设计目标,验证了理论分析和电路设计的正确性。

著录项

  • 作者

    龚荣华;

  • 作者单位

    大连理工大学;

  • 授予单位 大连理工大学;
  • 学科 微电子与固体电子学
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 杜国同;
  • 年度 2008
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 设计;
  • 关键词

    电路设计; RS-232接口; 串行标准接口;

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