概述
MAX31910是一款工業(yè)接口串行器，對(duì)傳感器、開關(guān)的24V數(shù)字輸出進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換、調(diào)理和串行化處理，產(chǎn)生微控制器能夠接受的5V CMOS兼容信號(hào)，適用于工業(yè)、過程控制和樓宇自動(dòng)化。器件提供可編程邏輯控制器(PLC)數(shù)字輸入模塊前端接口電路。
數(shù)據(jù)表：*附件：MAX31910 8通道、工業(yè)數(shù)字輸入信號(hào)電平轉(zhuǎn)換器 串行器技術(shù)手冊(cè).pdf

內(nèi)部集成限流、低通濾波和通道串行化處理。與傳統(tǒng)的分立電阻分壓方案相比，輸入限流可有效減小現(xiàn)場(chǎng)電源總線功耗。此外，為實(shí)現(xiàn)同類產(chǎn)品最低功耗，器件采用專有技術(shù)，進(jìn)一步降低功耗，使其低于輸入限流方案。

可選擇片上低通濾波器靈活地對(duì)傳感器輸出進(jìn)行去抖、濾波。片上串行器大幅降低用于隔離的光耦數(shù)量。串行器具有堆棧，對(duì)任何數(shù)量的輸入通道進(jìn)行串行處理，并通過一個(gè)SPI兼容接口輸出，在任何輸入通道條件下把所需要的光耦數(shù)量減到3個(gè)。

為了提高抗高頻噪聲和快速電氣瞬變干擾能力，器件可生成多位CRC校驗(yàn)，每8位數(shù)據(jù)通過SPI口發(fā)送一次校驗(yàn)碼。片上5V穩(wěn)壓器可以為外部光耦、數(shù)字隔離器或其它外部5V電路供電。

對(duì)于低成本應(yīng)用，Maxim Integrated提供引腳兼容的MAX31911，MAX31911不包含MAX31910內(nèi)部的電流箝位開關(guān)。

MAX31912和MAX31913在保持引腳兼容的條件下，提供低功耗LED驅(qū)動(dòng)。

應(yīng)用

• PLC數(shù)字輸入模塊
• 工業(yè)、樓宇和過程自動(dòng)化
• 電機(jī)控制

特性

• 超低功耗
  • 低靜態(tài)電流(典型值為1.4mA)
  • 高精度和高穩(wěn)定度輸入電流，0.5mA至6mA可調(diào)
  • 特殊(專有)超低功耗模式，帶有開關(guān)式限流器
• 高度集成降低BOM數(shù)量、電路板尺寸和系統(tǒng)成本
  • 8路高壓輸入通道(最高36V)
  • 集成8至1串行器，SPI接口
  • 內(nèi)部5V穩(wěn)壓器
  • 片上過熱指示
  • 片上24V電源電壓監(jiān)測(cè)
  • 集成去抖濾波器，0-3ms可選
• 可靠的功能和性能，支持工業(yè)環(huán)境
  • 可產(chǎn)生并發(fā)送多位CRC校驗(yàn)碼，用于檢錯(cuò)，提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性
  • 所有輸入引腳具有較高的ESD保護(hù)
• 支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)輸入類型
  • 可配置成IEC 61131-2輸入類型1、2、3
• 靈活供電，支持5V、12V、24V和更高電壓系統(tǒng)
  • 較寬的工作電壓范圍：7V至36V
  • 可由邏輯側(cè)的5V電源供電

框圖

DC電氣特性

典型操作特性

引腳配置描述

基本應(yīng)用電路

應(yīng)用信息

電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性

圖 3 中所示的外部組件可使器件在惡劣的工業(yè)環(huán)境中運(yùn)行。這些組件緊密協(xié)作以抑制電壓脈沖和浪涌瞬變，使系統(tǒng)符合電磁兼容要求。表 2 列出了圖 3 中每個(gè)組件對(duì)應(yīng)的示例器件。圖 2 中所示的系統(tǒng)使用表 2 中的組件進(jìn)行設(shè)計(jì)，可抵御 IEC 快速瞬變脈沖群、浪涌、傳導(dǎo)射頻規(guī)范以及靜電放電規(guī)范（IEC 61000 - 4 - 2、- 4、- 5 和 - 6）。

串行端口操作

根據(jù) MODESEL 設(shè)置（表 3），器件的串行輸出有兩種工作模式。

• 當(dāng) MODESEL = 0 時(shí)，器件輸出包括 5 位循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）、欠壓警報(bào)、過溫警報(bào)以及過壓警報(bào)。有關(guān) CRC、欠壓、過壓和過溫功能的詳細(xì)說明，請(qǐng)參見功能描述。
• 當(dāng) MODESEL = 1 時(shí)，器件僅輸出 IN1 - IN8 輸入的狀態(tài)，不包括 CRC、欠壓警報(bào)和過溫警報(bào)。

菊花鏈操作

對(duì)于傳感器輸入超過八個(gè)的系統(tǒng)，可將多個(gè)器件進(jìn)行菊花鏈連接，以便通過單個(gè)串行端口訪問所有數(shù)據(jù)輸入。使用菊花鏈配置時(shí)，將一個(gè)器件的 SOUT 連接到上游另一個(gè)器件的 SIN 輸入。將所有器件的 CS 和 SCLK 引腳并聯(lián)連接（見圖 4）。
在菊花鏈配置中，用于增強(qiáng)電磁兼容性的外部組件無需在電路板上為每個(gè)器件重復(fù)設(shè)置。圖 5 展示了一個(gè) 16 輸入應(yīng)用的示例。

SPI 波形

器件的串行輸出遵循 SPI 協(xié)議，運(yùn)行時(shí) CPHA = 0 且 CPOL = 0。IN1 - IN8 上的輸入狀態(tài)在 CS 的下降沿鎖存。數(shù)據(jù)從輸出 SOUT 傳輸，CS 被置為低電平時(shí)立即開始（即，MSB 數(shù)據(jù)在 SCLK 獨(dú)立時(shí)輸出）。剩余輸出位在 SCLK 的下降沿輸出。數(shù)據(jù)位首先寫入輸出 SOUT 的最低位。當(dāng) CS 為高電平時(shí)，SOUT 為高阻態(tài)。最終時(shí)序如圖 6 所示。請(qǐng)注意，選擇 8 位操作模式且 MODESEL 輸入無效時(shí)，所有 IN1 之后的數(shù)據(jù)均無效。圖 7、圖 8、圖 9 和圖 10 展示了 SPI 時(shí)序規(guī)范。