MICROCHIP MCP2140 Technical data

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MCP2140

通信速率为固定 9600 波特率的

IrDA® 标准协议栈控制器

特性

• 实现了 IrDA®标准，包括：

- IrLAP

- IrLMP

- IAS

- TinyTP

- IrCOMM （9 线“Cooked”服务级别）

• 提供 IrDA 标准物理信令层支持，包括：

- 双向通信

- 实现 CRC

- 9600 bps 固定通信速率

• 包括 UART-IrDA 标准编 / 解码功能：

- 易于与业界标准的 UART和红外线收发器连接

• 用于连接数据通信设备（Data Communications Equipment， DCE）或数据终端设备（Data Terminal Equipment， DTE）系统的 UART 接口

• 支持发送 / 接收格式（位宽）：

- 1.63 µs

• 硬件 UART 支持：

- 9.6 kbps 波特率

- 29 字节的数据缓存

• 支持的红外功能：

- 9.6 kbps 波特率

- 64 字节的数据包

• 作为从设备（Secondary Device）工作

• 自动低功耗模式

- 当没有 IR 活动（PHACT = L）时 < 60 µA

CMOS 技术

• 低功耗而高速的 CMOS 技术

• 完全静态设计

• 低电压工作

• 工业级温度范围

• 低功耗

- 3.0V 和 7.3728 MHz 时 < 1 mA （典型值）

封装类型

PDIP，SOIC

RXPDREF

SSOP

RXPDREF

PHACT RESET

结构框图

PHACT

RTS

CTS DSR DTR

TXIR PHACT RESET

VSS

TXIR

V VSS

MCP2140

协议处理器

逻辑电路

协议

处理器及解码

UART

控制

1 2 3 4 5

6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9

编码及

波特率发生器

MCP2140

18 17 16

15 14 13 12 11 10

20 19 18 17 16 15 14 13 12

RXPD CD OSC1/CLKI OSC2

V RTS CTS DTR DSR

RXPD CD OSC1/CLKI OSC2 VDD VDD RTS CTS DTR DSR

TXIR

RXPD

RXPDREF

OSC1 OSC2

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MCP2140

MCP2140 系统框图

PICmicro

单片机

UART 流

MCP2140

UART

I/O I/O

(1)

I/O

控制

I/O

(1)

I/O

状态

RTS CTS DSR DTR CD RI

PHACT

注 1 ：不要求单片机的所有 I/O 引脚都连接到 MCP2140。

MCP2140

解码

波特率发生器

编码

UART

控制

逻辑电路

TXIR

IR LED

RXPD

RXPDREF

IR 接收

检测电路

IR 光二极管

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MCP2140

1.0 器件概述

MCP2140 是实现 IrDA 标准无线连接的低引脚数（18 引脚）器件，它易于使用且颇具成本效益。MCP2140 支持 IrDA 标准协议“栈”，位编 / 解码以及低成本分立式 IR 接收器电路。

串行和 IR 接口波特率为固定的 9600 bps。串行和 IR 接口的波特率取决于器件频率，但 IrDA 标准操作要求器件

频率为 7.3728 MHz。在搜索（Discover）阶段， MCP2140 将向主设备

（Primary Device）指定 IR 波特率。

MCP2140 可用于数据通信设备（DCE）和数据终端设备（DTE）等应用中，位于 UART 和红外光收发器之间。

MCP2140 为异步串行数据流编码，将每个数据位转换为相应红外（IR）格式的脉冲。接收到的 IR 脉冲被解码后由协议处理器状态机处理。协议处理器以 UART 格

式串行数据发送相应的数据字节到主机控制器。 MCP2140 支持 “点对点”应用，即：具备一个主设备

和一个从设备。MCP2140 作为从设备工作，不支持“多点”应用。

使用红外线发送数据需要一些硬件并使用专门的通信协议。 IrDA 标准规范对这些协议和硬件要求作了详细说明。MCP2140 的编 / 解码功能设计与 IrDA 标准物理层元件兼容。这一部分标准常被称为 “IrPHY”。

完整的IrDA标准规范可至IrDA网站www.IrDA.org下载。

1.1 应用

MCP2140 红外通信控制器支持 IrDA 标准，为嵌入式系统设计人员提供了实现IrDA标准无线连接的最简便的方

法。

图 1-1 显示了典型应用框图，表 1-2 给出了引脚定

义。

表 1-1：特性概述

特性

串行通信波特率选择固定低功耗模式有复位（及延时）

封装

红外通信是一种使用红外线的无线双向数据连接，红外线由低成本的收发器信号技术产生。它为两个设备之间提供了可靠的通信。

红外技术提供了：

• 用于连接便携式计算设备的通用标准

• 简单易行的实现方式

• 与其他连接方案相比，是较经济的选择

• 可靠而高速的连接

• 能在任何环境下安全使用（甚至可在空中旅行时

使用）

• 省却了电缆的麻烦

• 允许 PC 和其他电子设备（如：PDA 和蜂窝电话等）之间进行通信

• 允许用户进行方便的连接从而提高了移动性

MCP2140 可以方便地为使用串行数据的嵌入式应用添

加 IrDA标准无线连接。嵌入式系统中的典型应用。

支持打印机的 IrDA 协议不包括在 IrCOMM 9 线

“Cooked”服务级别中。

UART， IR

RESET， POR

（PWRT 和 OST）

18 引脚 DIP 和 SOIC， 20 引脚 SSOP

图 1-1 显示了 MCP2140 在一个

MCP2140

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MCP2140

图 1-1：系统框图

PICmicro

单片机

MCP2140

解码

TXIR

IR LED

UART

RTS CTS DSR DTR CD RI

PHACT

注 1 ：不要求单片机的所有 I/O 引脚都连接到 MCP2140。

(1)

UART

(1)

MCP2140

I/O I/O

I/O

流控制

I/O

状态

波特率发生器

编码

UART

控制

逻辑电路

RXPD

RXPDREF

IR 接收

检测电路

IR 光二极管

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表 1-2： MCP2140 正常操作的引脚描述（DCE）

MCP2140

引脚名称

RXPDREF 1 1 1 I A IR 接收光检测二极管参考电压。此电压典型值在 V

TXIR 222O—异步发送到 IrDA 收发器。 PHACT 3 3 3 OC —

444 IST

RESET V

SS 555, 6—P逻辑电路和 I/O 引脚的参考地

NC 667 I — TX 7 7 8 I TTL 从主机控制器 UART 异步接收 RX 889O—异步发送到主机控制器 UART RI 9 9 10 I TTL 铃声指示。此位的状态被发送到 IrDA 主设备。

DSR 10 10 11 O — 数据建立就绪。指示 MCP2140 已经与主设备建立了有效的

DTR 11 11 12 I TTL 数据终端就绪。指示连到 MCP2140 的嵌入式设备准备就绪

CTS 121213 O —已清零可发送。指示 MCP2140 准备就绪从主机控制器接收

图注： TTL = TTL 兼容输入 ST = 带有 CMOS 电平的施密特触发器

A = 模拟 P = 功率 CMOS = CMOS 兼容输入 OC = 集电极开路输出 I = 输入 O = 输出

注 1： DTR 输出引脚的状态不反映 IrDA 主设备 DTR 位的状态。

引脚号

PDIP SOIC SSOP

引脚类型缓冲器

类型

说明

DD/2 以

内。

协议处理器工作。指示 MCP2140 协议处理器的状态。此为集电极开路输出，因而可能需要一个外部上拉电阻。

1 = 协议处理器处于搜索或 NRM 状态 0 = 协议处理器处于 NDM 状态或 MCP2140 为低功耗模式

器件复位

无连接

1 = 未出现振荡指示 0 = 出现振荡指示

IrDA 链路位无关。

1 = IR 链路未建立（无 IR 链路） 0 = IR 链路已建立（IR 链路）

可接收 IR 数据。此位状态通过 IrCOMM 所带的 IrDA DSR 位传到 IrDA 主设备。

1 = 嵌入式设备未就绪 0 = 嵌入式设备就绪

数据。此信号由本地仿真，与 IrDA 主设备的 CTS/RTS 位无关。

1 = 主机控制器不应发送数据 0 = 主机控制器可以发送数据

(1)

。此信号由本地仿真，与 IrDA 主设备的 DTR

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MCP2140

表 1-2： MCP2140 正常操作的引脚描述（DCE）（续）

引脚名称

RTS 131314 I TTL请求发送。指示主机控制器准备就绪，可从 MCP2140 接收

DD 14 14 15, 16 — P 逻辑电路和 I/O 引脚的正电源电压。

OSC2 15 15 17 O — OSC1/CLKIN 16 16 18 I CMOS CD 17 17 19 I ST

RXPD 18 18 20 I A IR RX 光检测二极管输入。要求此输入信号为一个脉冲以指

图注： TTL = TTL 兼容输入 ST = 带有 CMOS 电平的施密特触发器

A = 模拟 P = 功率 CMOS = CMOS 兼容输入 OC = 集电极开路输出 I = 输入 O = 输出

注 1： DTR 输出引脚的状态不反映 IrDA 主设备 DTR 位的状态。

引脚号

PDIP SOIC SSOP

引脚类型缓冲器

类型

说明

数据。此信号由本地仿真，与 IrDA 主设备的 CTS/RTS 位无关。

1 = 主机控制器未就绪接收数据 0 = 主机控制器就绪可接收数据

振荡器晶振输出。振荡器晶振输入 / 外部时钟源输入。载波检测。此位的状态通过 IrDA 的 CD 位发送到 IrDA 主设

备。

1 = 无载波信号出现 0 = 有载波信号出现

示一个 IR 位。当信号幅值超过 RXPDREF 引脚设置的幅值阈值时，检测到 IR 位。此脉冲的最小和最大值在参数 IR131A

中作了规定。

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MCP2140

2.0 器件操作

在给定器件时钟为 7.3728 MHz 时， MCP2140 串行接口和 IR 波特率为固定的 9600 波特率。

2.1 上电

只要器件上电（参数 D003），就发生上电定时器延时

（参数 33），接着是振荡器起振定时器延时（参数 32）。

一旦这些延时结束，就可开始与器件通信。通信从红外收发器一端和控制器的 UART 接口进行开始。

2.2 器件复位

当 RESET 引脚为低电平状态时， MCP2140 被迫使进入复位状态。一旦 RESET 变为高电平，就发生器件复

位时序。此时序一旦结束，器件就开始正常操作。

2.3 器件时钟

MCP2140 的操作需要一个时钟源。这个时钟源用于建立器件时序，包括器件的 “位时钟”。

2.3.1 时钟源

时钟源可由以下之一提供：

• 晶振

• 谐振器

• 外部时钟

时钟源的频率必须是 7.3728 MHz （电气特性参数 1A）以使器件以 9600 bps 的速率通信。

2.3.1.1 晶振 / 陶瓷谐振器

可在 OSC1 和OSC2 引脚连接晶体或陶瓷谐振器以产生振荡（图 2-1）。MCP2140 振荡器设计要求使用平行切割的晶体。使用串行的切割晶体其频率可能超出晶体厂商的规定值。

图 2-1：晶振工作（陶瓷谐振器）

OSC1

XTAL

OSC2

（注）

参见表 2-1 和表 2-2 中 C1 和 C2 的推荐值。

注： AT 条形切割的晶体可能需要串接一个

电阻。

连到内部逻辑电路

MCP2140

表 2-1：陶瓷谐振器的电容选择

频率

7.3728 MHz 10 - 22 pF 10 - 22 pF

注：增大电容可提高振荡器的稳定性，但也延

长了起振时间。这些值仅供设计参考。由于每个谐振器具有其自身的特性，用户应咨询谐振器生产厂商以了解合适的外部元件值。

OSC1 （C1） OSC2 （C2）

表 2-2：晶振的电容选择

频率

7.3728 MHz 15 - 30 pF 15 - 30 pF

注：增大电容可提高振荡器的稳定性，但也延

长了起振时间。这些值仅供设计参考。为避免过驱动具有低驱动电平参数的晶体，可能需要 Rs。由于每个谐振器具有其自身的特性，用户应咨询谐振器生产厂商以了解合适的外部元件值。

OSC1 （C1） OSC2 （C2）

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2.3.1.2 外部时钟

当某些应用中已经存在外部时钟时，如果此外部时钟源满足 4.3 节 “时序图和规范”中所列出的 AC/DC 时序要求，用户可以用它直接驱动 MCP2140。图 2-2 显示了如何配置外部时钟电路。

图 2-2：外部时钟

来自外部系统的时钟

OSC1

MCP2140

开路

OSC2

2.3.2 位时钟

器件晶振用于产生通信位时钟（BITCLK）。每个位时间有 16 个 BITCLK。BITCLK 用于产生启动位和八个数据

位。当数据发送结束后（不用于数据接收），停止位使用 BITCLK。

此时钟采用固定频率且频率变化最小（由晶振生产商规定）。

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2.4 主机 UART 接口

主机 UART 接口与主机控制器通信。此接口有八个相关信号：TX，RX，RTS，CTS，DSR，DTR，CD 和 RI。其中有几个信号是本地产生的（不传递到 IR 接口上）。主机 UART 是半双工接口，即系统或进行发送或进行接收，但两者不能同时进行。

注 1： MCP2140 本地产生几个非数据信号。

2： MCP2140 仿真 3 线串行连接（TXD、RXD

和 GND）。收发器的发送数据（TXD）、接收数据（RXD）信号和 CD 的状态。RI 和 DTR 输入引脚将信号往复传递到主设备。

3： RTS 和 CTS 信号由本地仿真。

2.4.1 波特率

当器件频率为 7.3728 MHz 时，MCP2140串行接口（TX 和 RX 引脚）的波特率为固定的 9600 bps。

2.4.2 发送

当控制器发送串行数据到 MCP2140 时，要求控制器的波特率与 MCP2140 串行端口的波特率匹配。

2.4.3 接收

当控制器从 MCP2140 接收串行数据时，要求控制器的波特率与 MCP2140 串行端口的波特率匹配。

2.4.4 硬件握手协议

利用三个主机 UART 信号控制主机控制器和 MCP2140 之间的握手操作。它们是：

• DSR

• RTS

• CTS

2.4.4.1 DSR

DSR 信号是用来指示 MCP2140 和主设备之间已建立了

数据链路。请参见解如何进行器件连接。

2.14 节“MCP2140 的连接方式”了

2.4.4.2 RTS

RTS 信号用于通知 MCP2140 主机控制器已准备就绪可

接收串行数据。一旦收到 IR 数据包， RTS 信号电平将拉低以将收到的数据转发到主机控制器。如果 RTS 信号保持高电平，将发生 IR 链路超时，MCP2140 将与主设

备断开。

2.4.4.3 CTS

由于缓冲器的限制， MCP2140 本地产生 CTS 信号。

MCP2140 使用一个 64 字节的缓冲器，用于保存来自 IR

主机的数据。另外提供一个 29 字节的缓冲器，用来为来自 UART 串行端口的数据提供缓冲。MCP2140 能同时处理 IR 数据和主机 UART 串行端口数据。还提供了一个硬件握手引脚（CTS），当主机 UART 缓冲器不可用时，用该引脚禁止主机控制器发送串行数据（为使用 CTS 信号的主机 UART 流控制的流程图。

注：当 CTS 输出信号为高电平时，UART FIFO

将储存最多 6 个字节。这使得器件对 CTS 信号时间的变化做出缓慢响应，以停止发送更多数据（例如一个调制解调器）。

图 2-3）。图 2-4

图 2-3：主机UART CTS 信号和器件缓冲器

CTS

接收缓冲器空 MCP2140 可接收数据

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接收缓冲器有 22 字节， CTS 引脚拉高

接收缓冲器满

（29 字节）

IR 数据包发送接收缓冲器空

MCP2140 可接收数据

IR 数据包开始发送

MCP2140

图 2-4：主机UART CTS 流控制流程图

IR 流开始

CTS 低电平？

发送字节

CTS 低电平？

CNTR = 6

DTR 低电平？

IR 链路断开

发送字节

CTS 低电平？

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CNTR = CNTR - 1

CNTR = 0？

MCP2140

2.5 编码器 / 解码器

编码器将 UART 格式数据转化为 IrDA 标准格式数据，解码器将 IrDA 标准格式数据转化为 UART 格式数据。

2.5.1 编码器（调制）

MCP2140 的 UART 接收到的（在 TX 引脚上）要被发

送的（在 TXIR 引脚上）数据需要被调制。此调制信号驱动 IR 收发器模块。图

注：如图 2-5 所示，TXIR 引脚上的信号实际上

并不与TX引脚上发送的位值在时间上排列相同。显示的 TX 位的值表示要被传送到 TXIR 引脚的值。

图 2-5：编码

BITCLK

TX 位

的值

TXIR

2-5 为调制信号的编码。

启动位数据 bit 0 数据 bit 1 数据 bit 2 数据 bit ...

16 CLK

7 CLK

每个位时间由 16 个位时钟组成。如果要发送的值（由 TX 引脚决定）为逻辑低电平，TXIR 引脚将输出 7 个位

时钟周期的低电平， 3 个位时钟周期的逻辑高电平或最少 1.6 µs （见参数 IR121）。其余 6 个位时钟周期将为

低电平。如果要发送的值为逻辑高电平， TXIR 引脚将在整个 16 个位时钟周期内输出低电平。

24 Tosc

0100 01

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MCP2140

2.5.2 解码器（解调）

来自 IR 收发器模块（在 RXIR 引脚上）的调制信号（数据）需要被解调以形成接收数据（在 RX 引脚上）。一旦发生了数据字节的解调，接收数据就由 MCP2140 UART 发送（在 RX 调。

注：如图 2-6 所示，RX 引脚上的信号实际上并

不与 RXIR 引脚接收的值在时间上排列相同。显示的 RXIR位的值表示是要被传送到 RX 引脚的值。

每个位时间由 16 个位时钟组成。如果要接收的值为逻辑低电平， RXIR 引脚将先输出 3 个位时钟周期或最少

1.6

µs 的低电平。其余 13 个位时钟周期（或最多 16 个

位时钟周期）将为高电平。如果被接收的值为逻辑高电平， RXIR 引脚将在整个 16 个位时钟周期内输出高电

平。RX 引脚上的电平在整个 16 个位时钟周期内为相应状态。

引脚上）。图 2-6 为调制信号的解

图 2-6：解码

启动位数据 bit 0 数据 bit 1 数据 bit 2 数据 bit ...

16 CLK

BITCLK

（CLK）

RXIR 位的值

RXPD

RXPDREF

≥ 1.6 µs（最多 3 个 CLK）

≥ 13 CLK

2.6 IR 端口波特率

MCP2140 的 IR 端口（TXIR 和 RXIR 引脚）的波特率为固定的默认速率 9600 bps。在 NDM 期间，主设备将会收到此参数。主机 UART 波特率和 IR 端口波特率相

同。

16 CLK 16 CLK 16 CLK 16 CLK 16 CLK 16 CLK

0100 01

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MCP2140

2.7 MCP2140 支持的 IrDA 数据协议

MCP2140 支持必需的 IrDA 标准协议如下：

• 物理信令层（PHY）

• 链路访问协议（IrLAP）

• 链路管理协议 / 信息访问服务（IrLMP/IAS） MCP2140 也支持一些可选的 IrDA 标准数据协议。

MCP2140 实现的可选协议为：

• Tiny TP

• IrCOMM

图 2-7 为 IrDA 数据协议栈和 MCP2140 实现的元件。

图 2-7： IrDA 数据——协议栈

IrTran-P IrObex IrLan IrMC

LM-IAS

异步

串行 IR

（9600 -115200 bps）

小型传送协议（Tiny TP）

IR 链路管理——复用（IrLMP）

IR 链路访问协议（IrLAP）

(2, 3)

（1.152 Mbps）

IrComm

同步

串行 IR

(1)

同步

4 PPM

（4Mbps）

2.7.1 IRCOMM

IrCOMM 提供支持串行和并行端口仿真的方法。这在原有COM应用中是很有用的，例如打印机和调制解调器。

IrCOMM 标准是一种语法，允许主设备将从设备当作一

个串行设备。 IrCOMM 允许模拟各种性能的串行或并行

（打印机）连接。MCP2140支持IrCOMM 9线“Cooked”

的服务级别。IrCOMM 支持的其他服务级别如图示。

IrDA 协议的打印机支持不包括在 IrCOMM 9 线的

“Cooked”服务级别内。

2-8 所

MCP2140 支持

注 1： MCP2140 实现了 9 线“Cooked”的

服务级别虽连续复制。

2： MCP2140 为固定 9600 波特率。 3：要求有一个光收发器。

MCP2140 不支持的

可选 IrDA 数据协议

图 2-8： IRCOMM 服务级别

Uncooked 的服务 Cooked 的服务

并行串行

IrLPT

MCP2140 支持

Uncooked 的 3 线

IrCOMM 服务

并行

Centronics

IEEE 1284

串行

Cooked 的 3 线

Cooked 的 9 线

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MCP2140

2.8 最小化功耗

在主设备与 MCP2140 进行 IR 通信期间，MCP2140 处于工作模式。在此模式下， MCP2140 消耗工作电流

（

参数 D010）。

在许多应用中，发生 IR 通信的时间占此应用工作时间的很小一部分。在这段时间内，若 IR 控制器能降低功耗将

节省应用的功耗。一旦 IR 活动停止，MCP2140 就将自动进入低功率模式，并当 RXPD 和 RXPDREF 引脚上

检测到 IR 活动时返回工作模式。另一种降低系统功耗的方法是使用主机控制器的 I/O 引

脚来提供 IR 电路的电源。

2.8.1 自动低功耗模式

自动低功耗模式允许系统达到尽可能低的工作电流。当 IR 链路“关闭”时，协议处理器状态机返回正常断

开模式（NDM）。在 NDM 期间，如果在约 10 秒内没有 IR 活动，器件将被禁止并进入低功耗模式。在此模式下，器件振荡器关断并且 PHAC 引脚将为低电平

（参数 D010A）。

表 2-3 显示了 MCP2140 电流。它们由参数 D010 和参数 D010A 规定。

表 2-3：器件的最大工作电流

模式电流说明

PHACT = H 2.2 mA 发生 IR 通信。 PHACT = L 60 µA 未发生 IR 通信。

注：其他系统电流来自接收器 / 发送器电路。

2.8.2 返回器件工作状态

当 RXPD引脚电压超过 REPDREF引脚的参考电压时，器件将退出低功耗模式。

器件复位也将导致 MCP2140 退出低功率模式。器件初始化后，如果在约 10 秒内没有 IR 活动，器件将被禁止并返回低功耗模式。

注：为使器件正常工作，器件振荡器必须在振

荡器规范中由参数 IR140 规定的时间范围内。

2.9 PHACT 信号

PHACT 信号指示 MCP2140协议处理器处于激活状态。此引脚为集电极开路输出，因而当连到主机控制器时，

需要串接一个上拉电阻。

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MCP2140

2.10 缓冲器及其流量

MCP2140 的 IR 数据速率固定为 9.6 kbps。由于一些因素影响，实际流量（Throughput）可能小一些。一些最重要的因素由开发人员掌握。而一个设计人员无法控制的因素是与IrDA标准有关的开销。流量示例如表示。

图 2-9 显示了CTS波形和缓冲器可能出现的状态以及主机 UART 和 IR 接口的操作。

图 2-10显示了主机控制器传送240字节的屏幕捕捉图。在 CTS 为高电平后不传送数据（因而最多只利用了 29 字节缓冲器中的 23 个字节）。在各个数据包之间，CTS 时间可能有所变化，这取决于主设备（见圈内的 CTS 脉冲）。

2-4所

图 2-10 中蓝

表 2-4：流量

传送的

字节数

注 1：由图 2-10 测得。

注： IrDA 的流量由许多与主设备和从设备的特

图 2-9：主机UART 接收缓冲器和 CTS 波形

CTS

接收缓冲器空 MCP2140 可以接收数据

接收缓冲器有 22 字节， CTS 引脚拉高

接收缓冲器满

（29 字节）

图 2-10：主机控制器发送一个 240 字节的数据包

(3)

240 23 （最大） 240 29 0.6500 3692

2：由图 2-10 内插值得到。 3：每个字节传送 10 位。

字节 /

CTS 低电平

性有关的因素决定。这些特性可导致流量大于或小于表 2-4 所列的值。

IR 数据包发送接收缓冲器空

MCP2140 可以接收数据

IR 数据包开始发送

时间（S）

(1)

0.810133 2962

有效

波特率

(1)

(2)

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MCP2140

2.10.1 提高流量

实际最大流量由几种因素决定，包括：

• 主设备的特性

• MCP2140 的特性

• IrDA 标准协议开销 IrDA 标准规定了数据在主设备与从设备之间如何传递。

在 IrCOMM 中，每个数据包传送时协议使用额外的 8 个字节。

数据流量的最重要因素是数据帧的填充度如何。如果一次仅发送 1 个字节， IrCOMM 协议的流量开销为 89%

表 2-5）。提高流量的最佳方法是根据 MCP2140 接

（见

收缓冲器（IR 和主机 UART）数据包的大小排列数据。

数据包被接收和发送之间有一个延时。此延时的示例请

图 2-10（CTS 信号下降沿）。在此屏幕捕捉图中，

参见 Palm™ m105 正在从 MCP2140 接收一个 240 字节的数据串。当 CTS 信号拉高时，主机控制器停止发送数据（每个 CTS 低电平时间 23 字节）。 CTS 下降沿到 CTS 下降沿的时间约为 90 电平时间影响总的数据流量。CTS 高电平时间由主设备的特性决定。

ms （典型值）。此 CTS 高

表 2-5： IRCOMM 开销 %

数据包

MCP2140

IR 接收 64 8 11 %

主机

UART

接收

注 1：开销% = 开销/(开销 + 数据)。

大小

（字节）

29 8 22 % 23 8 26 %

2： IR 接收缓冲器的最大字节数。 3：主机 UART 接收缓冲器的最大字节数。 4：在 23 字节时， CTS 信号拉为高电平。

IrCOMM

开销

（字节）

1 8 89 %

IrCOMM

开销

(1)

注释

注 2

注 3 注 4

2.10.1.1 从主设备的角度

MCP2140 使用一个固定的 64 字节 IR 接收器数据块。主设备可响应的最小帧大小为 6 个字节。

2.10.1.2 从 MCP2140 的角度

MCP2140 使用固定 29 字节的主机 UART 接收器数据

块。

2.11 转换反应时间

IR 链路可比作单线数据连接。IR 收发器可发送或接收，但两者不能同时进行。建议在一个字节接收和另一个字

节发送之间插入一位的延时。

2.12 器件 ID

MCP2140 具有固定的器件 ID。此器件 ID为“MCP2140 xx”，其中 xx 为器件的硅片版本。

DS21790A_CN 第 16 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

MCP2140

2.13 光接口

MCP2140 需要红外收发器作为光接口。此收发器可以是单芯片解决方案（集成的），也可由分立器件实现。

2.13.1 分立式收发器解决方案

MCP2140 设计使用分立元件实现，具有最低的系统功

耗以及较低的成本。图 2-12 显示了典型的分立式光收发器电路。

图 2-11：分立式光收发器电路

此图将在更多信息请通过电子邮件联系

（

tech.support@microchip.com

由于检测到的信号很小以及信号对噪声的敏感度，因而应谨慎设计光检测电路中及其布局。

MCP2140

数据手册的B版本中提供。

Microchip

工厂

）。

2.13.2 集成收发器

MCP2140 设计用于使用分离元件实现，具有最低的系

统功耗以及较低的成本（见 2.13.1 节 “分立式收发器解决方案”）。增加四个元件，还可使用一个集成的光收发器解决方案。需要其中的两个元件调理输入信号，以确保 RXIR 脉冲宽度不大于 1.5 µs （见参数 IR131A）。另外两个元件用来设置 RXIR 信号跳变点（典型值为 VDD/2）。图 2-12 为 MCP2140 光收发器电路示例，电路中使用 Vishay®/Temic TFDS4500。

图 2-12：集成的光收发器电路

+5 V

R14 10 kΩ

R15 10 kΩ

+5 V

R13 47Ω

C18

0.1 µF

(2)

(1)

C19

68 pF

1 2

3 4

TFDS4500

+5 V

（连到 MCP2140 引脚 1）

Q1 MUN211T1

（连到 MCP2140 引脚 18）

8 7 6

（连到 MCP2140 引脚 2）

(1)

R11 22Ω

RXPDREF

RXPD

+5 V

TXIR

注 1：这些元件用于控制 TFDS4500 RXD 输出

信号的脉宽。 Q1 为数字式晶体管，它包括偏置电阻。

2：这些元件用于设置参考电压，RXPD 信号

须高于此参考电压以 “检测”一个位。

表 2-6 为常用的集成光收发器的厂商列表。

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 17 页

MCP2140

2.14 MCP2140 的连接方式

当实现 IrDA 标准的两个设备使用 IrCOMM 协议建立连接时，这个过程与使用一根电缆连接两个带串行接口的

设备相似。这被称为 “点对点”连接。由于 IR 收发器无法同时发送和接收，因此连接限制为半双工工作。

IrDA标准协议的目的在于使这种半双工连接尽可能地仿真全双工连接。一般来说，这是通过将数据分为 “数据

包”（即几组数据）完成的。需要时，可以将这些数据包来回发送，而不会有冲突的风险。这些数据包何时及

如何发送的规则组成了 IrDA 标准协议。MCP2140 支持此 IrDA 标准协议的基本原理，以与其他 IrDA 标准兼容

设备信。使用导线连接时，已假设连线两端有相同的通信参数和

特性。用导线连接无须识别另一个连接器，因为假设连接器已适当地连接。连接过程根据 IrDA 标准进行了定

义，以识别其他 IrDA 标准兼容设备并建立一个通信链路。这两个设备经过以下三个步骤完成连接：

• 正常断开模式（NDM）

• 搜索模式

• 正常连接模式（NCM）

图 2-13 为连接顺序。

2.14.1 正常断开模式（NDM）

当两个 IrDA 标准兼容的设备进入通信范围以内时，它们必须首先互相识别。这个过程基于一个设备要完成某种

任务而另一个设备具备完成该任务所需的资源。其中一个称为主设备而另一个称为从设备。区分主设备和从设备是很重要的，因为主设备负责提供识别其他设备的机

制。因此，主设备必须首先查询邻近的 IrDA 标准兼容设备，查询期间，两个设备使用的默认波特率均为

9600

bps。

例如，如果您想从装有 IrDA 的笔记本电脑打印到装有 IrDA 的打印机，利用 IrDA 标准特性，您首先应将笔记

本电脑拿到打印机的通信范围内。在这种情况下，笔记本电脑是要完成任务的一方而打印机是具备资源的一方。这样，笔记本电脑即为主设备而打印机为从设备。有些能传送数据的蜂窝电话具备 IrDA 标准的红外端口。

如果您将此蜂窝电话与个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）配合使用，支持 IrDA 标准特性的 PDA

就是主设备而蜂窝电话就是从设备。

当主设备查询另一个设备时，邻近的从设备可作出响应。当从设备响应时，这两个设备定义为处于正常断开模式状态（NDM）。主设备广播数据包并等待响应，这样就建立了 NDM。广播的数据包被编号。通常发送 6 或 8 个数据包。第一个数据包编号为 0，最后一个数据包通常编号为 5 或 7。一旦所有数据包发送结束，主设备就发送一个 ID 包，此 ID 包不编号。

从设备等待这些数据包然后对其中之一作出响应。数据包作出响应以决定供从设备使用的“时隙

（Timeslot）”。例如，如果从设备在数据包 2 之后响应，

从设备将使用时隙 2。如果从设备在数据包 0之后响应，从设备将使用时隙 0。根据此机制，周围有多少个时隙，

主设备就能够识别多少个设备。主设备将持续产生时隙而从设备将持续响应，即使没有任务需要完成。

注 1： MCP2140 只能用于实现从设备。

2： MCP2140支持系统中仅有一个从设备，且

此从设备独占 IrDA 标准红外链路的使用

（称为点对点通信）。

3： MCP2140 总是响应数据包 0。这意味着

MCP2140 将总是使用时隙 0。

4：如果附近有另一个从设备，主设备可能不

能识别MCP2140，或者两个设备都不能识别。

在 NDM期间，MCP2140 处理所有向主设备作出的响应

（图 2-13），而不与主机控制器进行任何通信。

MCP2140 的 CTS 信号禁止主机控制器向 MCP2140 发送数据。

DS21790A_CN 第 18 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

MCP2140

2.14.2 搜索模式

搜索模式（Discover Mode）允许主设备决定 MCP2140

（从设备）的能力。一旦 MCP2140 （从设备）向主设

备发送了 XID 响应并且主设备发送完XID和一个广播 ID 就进入搜索模式。如果此序列未完成，主设备和从设备

可无限期处于 NDM 模式。

当主设备有任务时，它启动搜索模式，此模式包括以下两个部分：

• 链路初始化

• 资源确定

第一步用于使主设备和从设备决定并适应相互的硬件能力。这些能力为一些参数，如：

• 数据速率

• 转换时间

• 无响应的数据包数目

• 断开前的等待时间

主设备和从设备都以默认的 9600 bps 进行通信。主设备发送其参数，从设备以自身参数响应。例如，如果主

设备支持高达 115. 2 kbps 的所有数据速率，而从设备仅支持 9.6 kbps，建立的链路为 9.6 kbps。

注： MCP2140 将数据速率限定为 9.6 kbps。

一旦硬件参数确定，主设备必须判断从设备是否具备有它需要的资源。如果主设备有一个打印任务，它必须知

道它是否在与打印机而不是调制解调器或其他设备通信。这种判断是通过信息访问服务（Information Access

Service， IAS）做出的。从设备的工作是响应主设备的 IAS 查询。主设备必须提出一系列问题，如：

• 对方服务的名称？

• 此服务的地址？

• 此设备的能力如何？

当所有主设备的问题都得到回答，主设备就能获得从设备提供的服务。

在搜索模式中， MCP2140 处理所有向主设备作出的响应，而不与主机控制器通信（参见图 2-13）。MCP2140 的 CTS 信号禁止主机控制器向 MCP2140 发送数据。

2.14.3 正常连接模式（NCM）

搜索模式一旦结束，主设备和 MCP2140 （从设备）就能自由交换数据。

当 MCP2140 接收缓冲器满时， MCP2140 使用硬件握手协议阻止本地串行接口发送数据。

注：如果不遵守硬件握手协议，可导致数据丢

失。

主设备和 MCP2140 （从设备）都要检查以保证数据包被对方接收无误。即使无需发送数据，主设备和从设备

仍然交换数据包以确保连接没有意外断开。当主设备通信结束时，它向 MCP2140 （从设备）发送 “断开链

路”命令。 MCP2140 将确认 “断开链路”命令，并且主设备和 MCP2140（从设备）都将回到 NDM 状态。

注：如果 NCM 模式是由于某种原因意外终止

（包括主设备没有发出断开链路命令），

MCP2140 将在接收了最后一桢后约 10 秒回到 NDM 状态。

主机控制器程序负责理解收到数据的含义以及程序应如何响应它。这就像主机控制器从 UART 接收数据一样。

2.14.3.1 主设备通知

MCP2140 让主设备将自已识别为一个调制解调器。

注： MCP2140 让主设备将自已识别为一个调

制解调器，以保证它被识别为一个带有有限存储器的串行设备。

但 MCP2140 并不是调制解调器，并且非数据电路并不以调制解调器的形式处理。

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 19 页

MCP2140

图 2-13：高层MCP2140 连接顺序

主设备 MCP2140

正常断开模式（NDM）

（从设备）

搜索模式

无 IR 活动

（持续 10 秒）

发送 XID 命令

（时隙 n，n+1，...）

（XID 命令之间间隔约 70 ms）

XID 发送完毕

（最大时隙——y 帧）

广播 ID

发送 SNRM 命令

（带参数和连接地址）

打开通道接收 IAS 查询

发送 IAS 查询

PHACT 引脚驱动为低电平

PHACT 引脚驱动为高电平

无响应

XID 在时隙 y 内作出响应要求此时隙（MCP214X 总是要求时隙 0）

对这些 XID 无响应

对广播 ID 无响应

带有使用连接地址参数的 UA 响应

确认通道打开以接收 IAS

打开通道接收数据

正常响应模式（NRM）

发送数据或状态

关断链路

无 IR 活动

（持续 10 秒）

提供 IAS 响应

确认通道打开以接收数据

（MCP2140 DSR 引脚驱动为低电平）

发送数据或状态

确定关断

（回到 NDM 状态）

PHACT 引脚驱动为低电平

DS21790A_CN 第 20 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

2.15 参考资料

IrDA 标准可从以下站点下载：

http://www.irda.org/standards/specifications

常用光收发器的厂商如表 2-6 所示。

表 2-6：常用光收发器厂商

公司名称公司网站

Sharp Infineon Agilent Vishay®/Temic www.vishay.com Rohm www.rohm.com

www.sharpsma.com www.infineon.com www.agilent.com

MCP2140

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 21 页

MCP2140

注：

DS21790A_CN 第 22 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

3.0 开发工具

MCP2140 演示板 / 开发板正在计划中。欲了解产品供货信息，请访问 Microchip Technology

Inc. 网站（www.microchip.com）。

MCP2140

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 23 页

MCP2140

注：

DS21790A_CN 第 24 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

MCP2140

4.0 电气特性

绝对最大额定值 †

偏置条件下的环境温度 ...........................................................................................................................–40°C 至 +125°C

储存温度.................................................................................................................................................–65°C 至 +150°C

相对于 VSS 的 VDD 电压 .............................................................................................................................-0.3V 至 +7.5V

相对于 VSS 的 RESET 电压.........................................................................................................................-0.3V 至 +14V

相对于 VSS 的所有其他引脚上的电压.........................................................................................–0.3V 至（VDD + 0.3V）

(1)

总功耗

从 VSS 引脚流出的最大电流 ..................................................................................................................................300 mA

流入 VDD 引脚的最大电流 .....................................................................................................................................250 mA

输入钳位电流 IIK （VI < 0 或 VI > VDD）............................................................................................................................ ±20 mA

输出钳位电流 IOK （V0 < 0 或 V0 > VDD）........................................................................................................................±20 mA

任一输出引脚输出的最大灌电流..............................................................................................................................25 mA

任一输出引脚输出的最大拉电流..............................................................................................................................25 mA

†

器件在该规定范围外运行。如果器件长时间在绝对最大额定条件下工作，其稳定性会受到影响。

......................................................................................................................................................................1W

注 1：功耗计算如下：PDIS = VDD x {IDD - ∑ IOH} + ∑ {(VDD-VOH) x IOH} + ∑(VOL x IOL)

注：如果器件运行参数超过上述各项最大值，即可能对器件造成永久破坏。上述数值为运行条件最大值，我们不建议

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A _CN 第 25 页

MCP2140

图 4-1：电压—频率图， -40°C ≤ TA ≤ +85°C

6.0

5.5

5.0

4.5

VDD

（V）

4.0

3.5

3.0

2.5

410

81216

7.3728

频率（MHz）

DS21790A_CN 第 26 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

4.1 直流特性

电气特性：

直流规范

参数号符号特性最小值

D001 VDD D002 VDR RAM 数据保持电压 D003 VPOR 保证上电复位的 VDD 启

D004 SVDD 保证上电复位的 VDD 上

D010

D010A

注 1：“典型值”一列中的数据是在 25°C 时测得的。此数据未经测试，仅供设计参考。

IDD 供电电流

2：这是在不丢失 RAM 数据的前提下 VDD 可降到的极限值。 3：当器件处于 IR 通信时（PHACT 引脚为高电平），电源电流主要是工作电压和频率的函数。引脚负载、引

脚频率和温度都对电流消耗有影响。所有 IDD 测量值的测试条件是当器件处于： OSC1 = 外部方波，来自轨到轨；所有输入引脚拉至 VSS， RXIR = VDD， RESET = VDD。

4：当器件处于低功耗模式时（PHACT 引脚为低电平），电流的测量条件是：所有输入引脚连接到 VDD 或 VSS，

且输出引脚驱动到高电平或低电平直至无限阻抗。

供电电压

动电压

升速率

(3, 4)

标准工作条件（除非另有说明）工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级）

(1)

典型值

3.0 — 5.5 V 参见 Õº 4-1

(2)

2.0 — — V — VSS — V

0.05 — — V/ms

— —

—

最大值单位条件

2.2 60

器件振荡器 / 时钟停止

mAµAVDD = 3.0V， PHACT = H

VDD = 3.0V， PHACT = L

MCP2140

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MCP2140

4.1 直流特性（续）

直流规范

电气特性：标准工作条件（除非另有说明）

工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级） VDD 工作电压范围在 4.1 节直流特性中作了说明。

参数号符号特性最小值

输入低电压

VIL

输入引脚

D030 带有 TTL 缓冲器

D030A VSS — 0.15 VDD V

D032 RESET VSS — 0.2 VDD V D033 OSC1 VSS — 0.3 VDD V

VIH 输入引脚 —

D040 带有 TTL 缓冲器

D040A 0.25 VDD

D042 RESET 0.8 VDD — VDD V D043 OSC1 0.7 VDD — VDD V

D060 IIL

D061 RESET — — ±5 µA VSS ≤ VPIN ≤ VDD D063 OSC1 — — ±5 µA VSS ≤ VPIN ≤ VDD

D080 VOL TXIR， RX， DSR 和 CTS 引脚 — — 0.6 V D083 OSC2 — — 0.6 V

D090 VOH TXIR、 RX、 DSR 和 CTS 引脚 VDD - 0.7 — — V IOH = -3.0 mA， VDD = 4.5V D092 OSC2 VDD - 0.7 — — V IOH = -1.3 mA， VDD = 4.5V

D100 COSC2 OSC2 引脚 — — 15 pF 使用外部时钟驱动 OSC1 时 D101 CIO

注 1：RESET 引脚上的泄漏电流主要取决于所施加的输入电压电平。规定电平表示正常工作条件。在输入电压不

同时可能测得更大的泄漏电流。

2：负电流定义为从引脚流出的电流。

（TX、 RI、 DTR、 RTS 和

CD）

输入高电压

（TX、 RI、 DTR、 RTS 和

CD）

输入泄漏电流（注 1， 2）输入引脚

输出低电压

输出高电压（注 2）

输出引脚上的容性负载规范

所有输入或输出引脚

VSS — 0.8V V 4.5V ≤ VDD ≤ 5.5V

2.0 — VDD V 4.5V ≤ VDD ≤ 5.5V

+ 0.8

— — ±1 µA VSS ≤ VPIN ≤ VDD，引脚处

— — 50 pF

典型

最大值单位条件

值

— VDD V

否则

于高阻态

IOL = 8.5 mA， VDD = 4.5V IOL = 1.6 mA， VDD = 4.5V

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4.2 时序参数符号和负载条件

时序参数符号按照以下某种格式创建：

4.2.1 时序条件

除非另有说明，表 4-2 中的温度和电压规范适用于所有时序特性。图 4-2 规定了时序特性的负载条件。

表 4-1：符号

1. TppS2ppS 2. TppS

F 频率 T 时间 E 错误小写字母（pp）及其含义：

io 输入或输出引脚 osc 振荡器 rx 接收 tx 发送 bitclk RX/TX BITCLK RST 复位 drt 器件复位定时器

大写字母及其含义：

F 下降 P 周期 H 高电平 R 上升 I 无效（高阻态） V 有效 L 低电平 Z 高阻态

MCP2140

表 4-2：交流温度和电压规范

电气特性：

交流规范

标准工作条件（除非另有说明）：工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级）

VDD 工作电压范围如 4.1 节直流特性中的说明。

图 4-2：器件时序特性的负载条件

引脚

CL = 50 pF（对于除 OSC2 外的所有引脚）

15 pF（对于 OSC2，当使用外部时钟驱动 OSC1 时）

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A _CN 第 29 页

MCP2140

4.3 时序图和规范

图 4-3：外部时钟时序

OSC1

Q1 Q2

Q3 Q4 Q1

表 4-3：外部时钟时序要求

电气特性：

交流规范

参数号符号特性最小值

1 TOSC 外部 CLKIN 周期

振荡器周期

1A FOSC 外部 CLKIN 频率

振荡器频率

1B FERR 1C ECLK

4 To sR ，

注 1：“典型值”一列中的数据是在 25°C 时测得的。此数据未经测试，仅供设计参考。

2：所有规定值都来自于标准工作条件下的振荡器特性参数。超过规定的限制值可能导致振荡器工作不稳定和 /

3：对于外部时钟输入，建议占空比不大于 60% （高电平时间 / 低电平时间或低电平时间 / 高电平时间）。

频率误差外部时钟误差

由 OSC1 提供时钟的上升或下降时间

To sF

或电流消耗高于期望值。当使用外部时钟输入时，所有器件的 “最大”周期时间是 “直流”（无时钟）。

(2, 3)

(2)

(2, 3)

(2)

标准工作条件（除非另有说明）：工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级）

VDD 工作电压范围在 4.1 节中作了说明。

(1)

典型值

90.422

90.422 — 90.422 ns

7.3728 7.3728 7.3728 MHz

7.3728 — 7.3728 MHz — — ± 0.01 % — — ± 0.01 % — — 15 ns

— —

最大值单位条件

90.422 —

器件工作

低功耗模式

（PHACT 拉至低电平）

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图 4-4：输出波形

MCP2140

OSC1

输出引脚

注：负载条件请参考图 4-2。

旧值

20，21

表 4-4：输出时序要求

电气特性：

交流规范

参数号符号特性最小值

20 To R RX 和 TXIR 引脚上升时间 21 To F RX 和 TXIR 引脚下降时间

注 1：除非另有说明，“典型值”一栏中的数据是在 5V 和 25°C 时测得的。

2：负载条件请参考图 4-2。

标准工作条件（除非另有说明）：工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级）

VDD 工作电压范围在 4.1 节中作了说明。

典型值

(2)

— 10 40 ns — 10 40 ns

Q2 Q3

(1)

最大值单位条件

新值

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A _CN 第 31 页

MCP2140

图 4-5： RESET 和器件复位时序

VDD

RESET

复位检测

PWRT

超时

OSC

超时

内部

RESET

输出引脚

表 4-5： RESET 和器件复位要求

电气特性：

交流规范

参数号符号特性最小值

30 TRSTL 32 TOST 33 TPWRT 34 TIOZ 从 RESET 为低电平或器件复位

注 1：除非另有说明，“典型值”一栏中的数据是在 5V 和 25°C 时测得的。

RESET 脉冲宽度（低电平）

振荡器起振定时器周期

上电定时器周期

输出高阻抗

标准工作条件（除非另有说明）：工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级）

VDD 工作电压范围在 4.1 节中作了说明。

(1)

典型值

2000 — — ns VDD = 5.0V 1024 — 1024 TOSC

28 72 132 ms VDD = 5.0V — — 2 µs

最大值单位条件

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MCP2140

图 4-6： UART 异步发送波形

启动位数据位数据位数据位

IR100

TX 引脚

IR103

注：负载条件请参考图 4-2。

表 4-6： UART 异步发送要求

电气特性：

交流规范

参数号符号特性最小值典型值最大值单位条件

IR100 TTXBIT IR101 ETXBIT 发送（TX 引脚）波特率误差

IR102 ETXIRBIT 发送（TXIR 引脚）波特率误

IR103 TTXRF TX 引脚上升和下降时间 — — 25 ns

注 1：此误差没有加到参数 IR101 上。

发送波特率

（发送到 MCP2140）

差（从

MCP2140 输出）

标准工作条件（除另有说明外）：工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级）

VDD 工作电压范围在 4.1 节中作了说明。

(1)

IR100 IR100 IR100

IR103

768 — 768 TOSC BAUD2:BAUD0 = 00

— — ±2 %

— — ±1 %

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A _CN 第 33 页

MCP2140

图 4-7： UART 异步接收时序

启动位数据位数据位数据位

IR110

RX 引脚

IR113

注：负载条件请参考图 4-2。

表 4-7： UART 异步接收要求

交流规范

IR110

IR113

电气特性：标准工作条件（除非另有说明）：

工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级）

VDD 工作电压范围在 4.1 节中作了说明。

IR110 IR110

参数号符号特性最小值典型值

IR110 TRXBIT IR111 ERXBIT 接收（RXPD 和 RXPDREF 引脚检测）波

IR112 ERXBIT 接收（RX 引脚）波特率误差（从

IR113 TTXRF RX 引脚上升和下降时间 — — 25 ns

注 1：此误差没有加到参数 IR 111 上。

接收波特率

特率误差（发送到 MCP2140）

MCP2140 输出）

(1)

768 — 768 TOSC BAUD2:BAUD0 = 00

— — ±1 %

最大

单位条件参数号

值

DS21790A_CN 第 34 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

图 4-8： TXIR 波形

启动位数据 bit 7 数据 bit 6 数据 bit 5 数据 bit ...

IR100A

BITCLK

IR122 IR122 IR122 IR122 IR122 IR122

TXIR

IR121

0100 01

表 4-8： TXIR 要求

交流规范

MCP2140

电气特性：标准工作条件（除非另有说明）：

工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级） VDD 工作电压范围在 4.1 节中作了说明。

参数号符号特性最小值典型值最大值单位条件

IR100A TTXIRBIT

IR121 TTXIRPW TXIR 脉冲宽度 24 — 24 TOSC IR122 TTXIRP TXIR 位周期

注 1：TBITCLK = TTXBIT/16。

发送波特率

(1)

768 — 768 TOSC 波特率 = 9600

— 16 — TBITCLK

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A _CN 第 35 页

MCP2140

图 4-9： RXPD/RXPDREF 波形

启动位数据 bit 7 数据 bit 6 数据 bit 5 数据 bit ...

IR110A

BITCLK

RXPD

RXPDREF

IR131A

IR131B

IRD161

RXPD

RXPDREF

IR131B IR131B

0100 01

启动位数据 bit 7 数据 bit 6 数据 bit 5 数据 bit ...

IRD160

IRD161

IR131B

IR131B IR131B

RXPD

RXPDREF

IRD160

表 4-9： RXPD/RXPDREF 要求

电气特性：

交流特性

参数号符号特性最小值典型值最大值单位条件

IR110A TRXPDBIT 接收比特率 768 — 768 TOSC 波特率 = 9600 IR131A TRXPDPW RXPD 脉冲宽度 0.01 — 1.5 µs

IR132 TRXPDP RXPD/RXPDREF 位周期

IRD060 VRXPDD∆ RXPD 和 RXPDREF 之间的静

态电压差

IRD061 VRXPDE IR 脉冲检测电压差（RXPD 与

RXPDREF 之间的电压差）

IR133 TRESP 响应时间

* 这些参数为特性参数，未经测试。

注 1：TBITCLK = TRXBIT/16。

2：响应时间是在 RXPDREF 为 (VDD - 1.5V)/2 且 RXPD 从 VSS 变为 VDD 时测得的。

(2)

— — 400 * ns

标准工作条件（除另有说明外）：工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85° （工业级）

VDD 工作电压范围在 4.1 节中作了说明。

(1)

— 16 — TBITCLK

20 — — mV

30 — — mV RXPD 信号必须超过

RXPDREF 信号电平

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MCP2140

图 4-10：低功耗模式波形

OSC1

RXPD

RXPDREF

IR140

表 4-10：低功耗模式要求

电气特性：

交流规范

参数号符号特性最小值典型值最大值单位条件

IR140 TRXPD2OSC RXPD 脉冲边沿到器件有效

注 1：波特率为 9600 时，4 ms 为（ 11 个字节重复的 SOF 字符的）4 个字节。这使得 MCP2140 可识别一个 SOF

字符并正确接收 IR 包。

振荡器

(1)

标准工作条件（除非另有说明）：工作温度：-40°C ≤ TA ≤ +85°C （工业级）

VDD 工作电压范围在 4.1 节中作了说明。

— — 4 ms

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A _CN 第 37 页

MCP2140

注：

DS21790A_CN 第 38 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

5.0 直流和交流特性图表

目前没有图表。

MCP2140

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 39 页

MCP2140

注：

DS21790A_CN 第 40 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

6.0 封装信息

6.1 封装标识信息

18 引脚 PDIP（300 mil）示例：

MCP2140

XXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXYYWWNNN

18 引脚 SOIC（300 mil）示例：

XXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXX

XXXXXYYWWNNN

20 引脚 SSOP（209 mil，5.30 mm）示例：

XXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXX

XXXYYWWNNN

XXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXX0352987

XXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXX0352987

MCP2140

I/SS

XXX0352987

MCP2140-I/P

MCP2140-I/SO

图注： XX...X 用户指定信息 *

YY 年份代码（日历年的后二位数字） WW 星期代码（一月一日的星期代码是 “01”） NNN 以字母数字排序排列的追踪代码

注： Microchip 元器件编号如果无法在同一行内完整标注，将换行标出，因此会限制

客户指定信息的可用字符数。

* 标准的器件标识包括 Microchip 元器件编号、年份代码、星期代码和追踪代码。

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 41 页

MCP2140

18 引脚双列直插式（P）—— 300 mil （PDIP）

引脚数引脚间距

引脚厚度引脚上部宽度

总排列距离 § 塑模上半部锥度塑模下半部锥度

* 控制参数

§ 重要特性

注：尺寸 D 和 E1 不包括塑模毛边或突起。塑模每侧的毛边或突起不得超过 0.010 英寸（0.254 毫米）。等同于 JEDEC 号：MS-001 图号 C04-007

n p

α β

毫米英寸 *单位

0.38.015A1塑模低端到固定座高度

最大正常最小最大正常最小尺寸范围

1818

2.54.100

4.323.943.56.170.155.140A顶端到固定座高度

3.683.302.92.145.130.115A2塑模封装厚度

8.267.947.62.325.313.300E肩到肩宽度

6.606.356.10.260.250.240E1塑模封装宽度

22.9922.8022.61.905.898.890D总长度

3.433.303.18.135.130.125L引脚尖到固定座高度

0.380.290.20.015.012.008

1.781.461.14.070.058.045

0.560.460.36.022.018.014B引脚下部宽度

10.929.407.87.430.370.310 1510515105 1510515105

DS21790A_CN 第 42 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

18 引脚塑料小外形封装（SO）—— 宽型， 300 mil （SOIC）

MCP2140

45°

2 1

毫米英寸 *单位

n p

α β

048048

引脚数引脚间距

塑模封装厚度

底脚倾斜角引脚厚度

塑模上半部锥度塑模下半部锥度

* 控制参数

§ 重要特性

注：尺寸 D 和 E1 不包括塑模毛边或突起。塑模每侧的毛边或突起不得超过 0.010 英寸（0.254 毫米）。等同于 JEDEC 号：MS-013 图号 C04-051

最大正常最小最大正常最小尺寸范围

1818

1.27.050

2.642.502.36.104.099.093A总高度

2.392.312.24.094.091.088

0.300.200.10.012.008.004A1悬空间隙 §

10.6710.3410.01.420.407.394E总宽度

7.597.497.39.299.295.291E1塑模封装宽度

11. 7311. 5311. 33.462.454.446D总长度

0.740.500.25.029.020.010h斜面投影长度

1.270.840.41.050.033.016L底脚长度

0.300.270.23.012.011.009

0.510.420.36.020.017.014B引脚宽度 1512015120 1512015120

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 43 页

MCP2140

20 引脚压缩小型封装（SS） —— 209 mil， 5.30 mm （SSOP）

引脚数引脚间距

塑模封装宽度

底脚厚度底脚倾斜角

塑模上半部锥度塑模下半部锥度

* 控制参数

§ 重要特性

注：尺寸 D 和 E1 不包括塑模毛边或突起。塑模每侧的毛边或突起不得超过 0.010 英寸（0.254 毫米）。等同于 JEDEC 号：MO-150 图号 C04-072

n p

α β

2 1

毫米英寸 *单位

最大正常最小最大正常最小尺寸范围

2020

0.65.026

1.981.851.73.078.073.068A总高度

1.831.731.63.072.068.064A2塑模封装厚度

0.250.150.05.010.006.002A1悬空间隙 §

8.187.857.59.322.309.299E总宽度

5.385.255.11.212.207.201

7.347.207.06.289.284.278D总长度

0.940.750.56.037.030.022L底脚长度

0.250.180.10.010.007.004

203.20101.600.00840

0.380.320.25.015.013.010B底脚宽度 10501050 10501050

DS21790A_CN 第 44 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

MCP2140

附录 A：版本历史

版本 A

• 这是一本新的数据手册

图 B-1： ISO 参考层模型

OSI 参考层

应用层

表现层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

LLC（逻辑链路控制）接收过滤过载通知恢复管理

MAC（介质访问控制）数据封装 / 解封装帧编码（填充，解填充）介质访问管理错误检测错误信号发送应答序列化 / 解序列化

附录 B：网络层参考模型

图 B-1 为 ISO 网络层参考模型。浅色阴影区域由 MCP2140 实现，深色阴影区域由红外收发器实现。非阴影区域由主机控制器实现。

必须由主机控制器固件实现（如：PICmicro 单片机）

由 MCP2140 实现的区域

由光收发器逻辑电路实现的区域

监控器

故障界定

（MAC-LME）

物理层

PLS（物理信令）位编码 / 解码位时序同步

PMA（物理介质附件）驱动器 / 接收器特性

MDI（相关介质接口）连接器

总线故障管理

（PLS-LME）

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 45 页

MCP2140

IrDA 标准规定了以下协议：

• 物理信令层（PHY）

• 链路访问协议（IrLAP）

• 链路管理协议 / 信息访问服务（IrLMP/IAS） IrDA 数据列出了可选协议。它们是：

•Tiny TP

• IrTran-P

• IrOBEX

•IrLAN

•IrCOMM

• IrMC

•IrDA Lite

图 B-2 为 IrDA数据协议栈和由 MCP2140 实现的元件。

图 B-2： IRDA 数据 —— 协议栈

IrTran-P IrObex IrLan IrMC

LM-IAS 小型传输协议（Tiny TP）

IR 链路管理

IR 链路访问协议（IrLAP）

异步

串行 IR

（9600 -115200 bps）

(2, 3)

（1.152 Mbps）

IrComm

——多路（IrLMP）

同步

串行 IR

(1)

同步

4 PPM

（4Mbps）

B.1 MCP2140 支持的 IrDA 标准数据协议

MCP2140 支持那以下必需的 IrDA 标准协议：

• 物理信令层（PHY）

• 链路访问协议（IrLAP）

• 链路管理协议 / 信息访问服务（IrLMP/IAS） MCP2140也支持 IrDA数据的一些可选协议。MCP2140

实现的可选协议是：

•Tiny TP

•IrCOMM

B.1.1 物理信令层（PHY）

MCP2140 提供以下物理信令层规范支持：

• 双向通信

• 受 CRC 保护的数据包

-16位 CRC 速度高达 11 5.2 kbps

注： MCP2140 只支持 9600 bps。

• 数据通信率

- 最小数据速率为 9600 bps （主速度 / 步速为 115 .2 kbps）

注： MCP2140 只支持 9600 bps。

以下物理层规范取决于应用中的光收发器逻辑。规范说明了：

• 通信范围，设置了终端用户期望的搜索、识别和性

能。

- 从接触到至少 1m 范围内可连续工作（典型值可达到 2m）

- 低功耗规范将目标范围降低到从接触到至少 20 cm （低功耗和低功耗）或 30 cm （低功耗

和标准功耗）范围

MCP2140

支持

注 1：MCP2140 实现 9 线“Cooked”的服务

级别连续复制器。

2：MCP2140 为固定 9600 波特率。 3：需要一个光收发器。

MCP2140 不支持的

可选 IrDA 数据协议

DS21790A_CN 第 46 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

MCP2140

B.1.2 IrLAP

IrLAP 协议提供：

• 设备之间的链路上的通信过程管理

• 设备到设备的连接以进行可靠而有序的数据传输

• 设备搜索过程

• 隐藏节点处理：115 .2 kbps

注： MCP2140 不支持。

图 B-3 给出了 IrDA 协议的重要部分及层次。最低层是物理层 IrPHY。这层将串行数据转换为 IR 光脉冲并将 IR 光脉冲转换为串行数据。IR收发器不能同时发送和接受。接收器必须等待发送器发送完毕。这有时被称为

“半双工”连接。 IR 链路访问协议（IrLAP）提供了数

据包（或 “帧”）的结构来仿真通常能够自由来回传送的数据。

图 B-3： IrDA 标准协议层

主机操作系统或应用

IrCOMM

IrLMP – IAS

IrLAP

MCP2140

中的协议

图 B-4 显示了 IrLAP 帧的构成。这个帧之前是一些帧起始字符（Beginning of Frame characters，BOF）。BOF 的值通常为 0xC0，但是如果最后一个 BOF 字符为 0xC0，也可使用 0xFF。使用多个 BOF 的目的是提醒另一个站将有一个帧传送过来。

IrLAP 帧始于一个地址字节（“A”字段），然后是控制字节（“ 及对帧进行计数。帧可以带有状态位、数据或指令。 IrLAP 协议有自己的命令语法。这些命令是控制字节的一部分。最后，

“I”）字段。帧的完整性通过称为帧校验序列（Frame

Check Sequence，FCS）的 16 位 CRC 来保证。16 位 CRC值首先发送LSB。此帧以标记有 EOF 的字符结束， EOF 通常为 0xC1。这里描述的帧结构可用于速度最高

达 115.2 kbps 的所有版本的 IrDA 协议，用于替代串型导线连接。

C”字段）。控制字节用于区分不同类型的帧以

IrLAP 帧带有数据。此数据是信息（或

注 1：MCP2140 只支持 9600 bps 的通信速率。

2：正在得到普遍应用的另一个IrDA标准是IR

对象交换（IR Object Exchange， IrOBEX）。此标准不用于串行连接仿真。

3：高于 11 5.2 kbps 的 IrDA 通信标准使用另

一种 CRC 方法和物理层。

图 B-4： IrLAP 帧

IrPHY

发送和接收的 IR 脉冲

X BOFs BOF A C FCSI EOF

C0h 的 (1+N) 有效载荷

除了定义帧结构， IrLAP 还提供 “家务管理（Housekeeping）”功能进行连接的打开、关闭和维持。决定链

路性能的重要参数是此功能的一部分。这些参数控制使

BOF 数量，确定链路速度以及一方从接收到发送

用的的转换速度等。得最高的共用参数，使通信双方能尽可能快且可靠地通信。

IrLAP 负责对这些参数进行谈判，以取

2 个

字节

C1h

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 47 页

MCP2140

B.1.3 IrLMP

IrLMP 协议提供：

•IrLAP层的多路传输。这使得在 IrLAP连接上可有多

路通道。

• 协议和服务搜索。这是通过信息访问服务 Information Access Service， IAS）完成的。

（

当两个包含 IrDA 标准特性的设备连接后，通常是一个设备要完成某种任务而另一个设备具备完成该任务所需的资源。例如，笔记本电脑有一个打印任务而具备兼容 IrDA 标准的打印机拥有打印资源。在 IrDA 标准术语中，笔记本电脑是主设备而打印机是从设备。当这两个设备连接时，主设备必须确定从设备的性能以决定从设备能否能够完成任务。这一决定通过主设备向从设备提出一系列问题来完成。根据辅对这些问题的回答，主设备可选择或不选择连接到从设备。

主设备的查询使用 IrLMP 传送到从设备。对这些查询作出的响应可在从设备的信息访问服务（ Access Service， IAS）中找到。 IAS 是从设备的资源列表。主设备将 IAS 响应与它的要求相比较，然后作出是否进行连接的决定。

Information

B.1.4 链路管理 —— 信息访问服务

（LM-IAS）

每个 LM-IAS 实体维持一个数据库以提供：

• 其他带有 IrDA 标准功能设备的服务信息（搜索模

式）

• 设备本身的服务信息

• 对另一设备的信息库的远程访问

需要 LM-IAS 以使远程设备的用户能找到访问服务所需的配置信息。

B.1.5 TINY TP

Tiny TP 提供了对 IrLMP 连接的流控制。它的可选服务包括分割（Segmentation）和重组（Reassembly）。

B.1.6 IRCOMM

IrCOMM 提供了一种支持串行和并行端口仿真的方法。

这对于原先的有用。

IrCOMM 标准是一种让主设备将从设备看作串行设备的语法。 IrCOMM 允许仿真具有不同能力的串行或并行

（打印机）连接。

注： MCP2140 支持 9 线“Cooked”的 IrCOMM

COM 应用（如打印机和调制解调器）很

服务级别。其他 IrCOMM 支持的服务级别如图 B-5 所示。

图 B-5： IRCOMM 服务级别

IrCOMM 服务

Uncooked 的服务 Cooked 的服务

并行串行

IrLPT

MCP2140 支持

DS21790A_CN 第 48 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

Uncooked 的 3 线

并行

Centronics

IEEE 1284

串行

Cooked 的 3 线

Cooked 的 9 线

B.1.7 其他可选的 IrDA 数据协议

其他 IrDA 数据协议已开发用于特殊要求的应用中。这些 IrDA 数据协议在以下小节中简要说明。欲知更多信息，请访问 IrDA 网站（www.IrDA.org）。

B.1.7.1 IrTran-P

IrTran-P 提供与数字图象捕捉设备 / 照相机交换图象的

协议。

注： MCP2140 不支持。

B.1.7.2 IrOBEX

IrOBEX 提供目标交换服务。这与 HTTP 类似。

注： MCP2140 不支持。

B.1.7.3 IrLAN

IrLAN是支持 IR无线访问局域网（Local Area Network ， LAN）的协议。

注： MCP2140 不支持。

B.1.7.4 IrMC

IrMC 说明了移动电话和通信设备是如何进行信息交换

的。其中信息包括：电话薄、日历和消息数据。

它还说明了通话控制和实时语音是如何被处理的

（RTCON）。

MCP2140

注： MCP2140 不支持。

B.1.7.5 IrDA 简化版

IrDA 简化版（IrDA Lite）说明了如何在保持与完全应用

兼容的同时，减少应用代码的需求。

注： MCP2140 不支持。

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 49 页

MCP2140

附录 C：设备如何连接

当实现 IrDA 标准的两个设备使用 IrCOMM 协议建立连接时，这个过程与使用一根电缆连接两个带串行接口的设备相似。这被称为 “点对点”连接。由于 IR 收发器无法同时发送和接收，因此连接限制为半双工工作。 IrDA标准协议的目的在于使这种半双工链路尽可能地仿真全双工连接。一般来说，这是通过将数据分为 “数据包”（即几组数据）完成的。需要时，可以将这些数据包来回发送，而不会有冲突的风险。这些数据包何时及如何发送的规则形成了 IrDA 标准协议。

使用导线连接时，已假设连线两端有相同的通信参数和特性。用导线连接无须识别另一个连接器，因为假设连

接器已适当地连接。连接过程根据 IrDA 标准进行了定义，以识别其他 IrDA 标准兼容设备并建立一个通信链

路。这两个设备经过以下三个步骤完成连接：

• 正常断开模式（NDM）

• 搜索模式

• 正常连接模式（NCM）

Õº C-1 为连接顺序。

C.1 正常断开模式（NDM）

当两个 IrDA 标准兼容的设备进入通信范围以内时，它们必须首先互相识别。这个过程基于一个设备要完成某种

制。因此，主设备必须首先查询邻近的 IrDA 标准兼容设备，查询期间，两个设备使用的默认波特率均为

bps。

9600 例如，如果您想从装有 IrDA 的笔记本电脑打印到装有

IrDA 的打印机，利用 IrDA 标准特性，您首先应将笔记

如果您将此蜂窝电话与个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）配合使用，支持 IrDA 标准特性的 PDA

就是主设备而蜂窝电话就是从设备。

从设备等待这些数据包然后对其中之一作出响应。数据包作出响应以决定供从设备使用的“时隙

（Timeslot）”。例如，如果从设备在数据包 2 之后响应，

从设备将使用时隙 2。如果从设备在数据包 0之后响应，从设备将使用时隙 0。根据此机制，邻近有多少个时隙，

主设备就能够识别多少个设备。主设备将持续产生时隙而从设备将持续响应，即使没有任务需要完成。

注 1： MCP2140 只能用于实现从设备。

2： MCP2140支持系统中仅有一个从设备，且

此从设备独占 IrDA 标准红外链路的使用

（称为点对点通信）。

3： MCP2140 总是响应数据包 0。这意味着

MCP2140 将总是使用时隙 0。

4：如果附近有另一个从设备，主设备可能不

能识别MCP2140，或者两个设备都不能识别。

DS21790A_CN 第 50 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

MCP2140

C.2 搜索模式

搜索模式允许主设备决定 MCP2140（从设备）的能力。一旦 MCP2140 （从设备）向主设备发送了 XID 响应并且主设备发送完 XID 和一个广播 ID 就进入搜索模式。

如果此序列未完成，主设备和从设备可无限期处于 NDM 模式。

当主设备有任务时，它启动搜索模式，此模式包括以下两个部分：

• 链路初始化

• 资源确定

第一步用于使主设备和从设备决定并适应相互的硬件能力。这些能力为一些参数，如：

• 数据速率

• 转换时间

• 无响应的数据包数目

• 断开前的等待时间

主设备和从设备都以默认的 9600 bps 进行通信。主设备发送其参数，从设备以自身参数响应。例如，如果主

设备支持高达 115. 2 kbps 的所有数据速率，而从设备仅支持 9.6 kbps，建立的链路为 9.6 kbps。

注： MCP2140 将数据速率限定为 9.6 kbps。

一旦硬件参数确定，主设备必须判断从设备是否具备有它需要的资源。如果主设备有一个打印任务，它必须知

道它是否在与打印机而不是调制解调器或其他设备通信。这种判断是通过信息访问服务（Information Access

Service， IAS）做出的。从设备的工作是响应主设备的 IAS 查询。主设备必须提出一系列问题，如：

• 对方服务的名称？

• 此服务的地址？

• 此设备的能力如何？

当所有主设备的问题都得到回答，主设备就能获得从设备提供的服务。

C.3 正常连接模式（NCM）

搜索模式一旦结束，主设备和 MCP2140 （从设备）就能自由交换数据。

主设备和 MCP2140 （从设备）都要检查以保证数据包被对方接收无误。即使无需发送数据，主设备和从设备

仍然交换数据包以确保连接没有意外断开。当主设备通信结束时，它向 MCP2140 （从设备）发送 “断开链

路”命令。 MCP2140 将确认 “断开链路”命令，并且主设备和 MCP2140（从设备）都将回到 NDM 状态。

注：如果 NCM 模式是由于某种原因意外终止

（包括主设备没有发出断开链路命令），

MCP2140 将在接收了最后一桢后约 10 秒回到 NDM 状态。

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 51 页

MCP2140

图 C-1：高层IRCOMM 连接序列

主设备 MCP2140

正常断开模式（NDM）

（从设备）

搜索模式

无 IR 活动

（持续 10 秒）

发送 XID 命令

（时隙 n，n+1，...）

（XID 命令之间间隔约 70 ms）

XID 发送完毕

（最大时隙——y 帧）

广播 ID

发送 SNRM 命令

（带参数和连接地址）

打开通道接收 IAS 查询

发送 IAS 查询

PHACT 引脚驱动为低电平

PHACT 引脚驱动为高电平

无响应

XID 在时隙 y 内作出响应要求此时隙（MCP214X 总是要求时隙 0）

对这些 XID 无响应

对广播 ID 无响应

带有使用连接地址参数的 UA 响应

确认通道打开以接收 IAS

打开通道接收数据

正常响应模式（NRM）

发送数据或状态

关断链路

无 IR 活动

（持续 10 秒）

提供 IAS 响应

确认通道打开以接收数据

（MCP2140 DSR 引脚驱动为低电平）

发送数据或状态

确定关断

（回到 NDM 状态）

PHACT 引脚驱动为低电平

DS21790A_CN 第 52 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

MCP2140

附录 D： DB-9 引脚信息

表 D-1 为 DB-9 引脚信息和 MCP2140 信号的方向。 MCP2140 设计用于数据通信设备（DCE）的应用中。

附录 E：了解主设备兼容性问题

表 E-1 为主设备接口连接到 MCP2140 的已知的问题。

表 D-1： DB-9 信号信息

DB-9 引

脚号

1 CD HC → MCP2140 载波检测 2 RX MCP2140 → HC 接收的数据 3 TX HC → MCP2140 发送数据 4 DTR HC → MCP2140 数据终端就绪 5 GND — 接地 6 DSR MCP2140 → HC 数据设置就绪 7 RTS HC → MCP2140 请求发送 8 CTS MCP2140 → HC 清零以发送 9 RI HC → MCP2140 振荡指示器

图注： HC = 主机控制器

信号方向说明

表 E-1：主设备问题

主设备操作系统问题结果

HP Jornada 720 HPC Pro/Windows CE™ 3.0

（口袋 PC （Pocket PC））

个人电脑 Windows® 2000 （无具体版本

列表）

Jornada 720 在 NDM 期间发送 0xFF（而不是 0xC0）作为额外的 SOF （起始帧）字符。

如果接收到“空” IR 器件 ID，系统操作将复位。

MCP2140 将不会连接到 Jornada 720。

MCP2140 将不连接到 PC。

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 53 页

MCP2140

注：

DS21790A_CN 第 54 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

产品标识体系

欲订货，或获取价格、交货等信息，请与我公司生产厂或各销售办事处联系。

PART NO. X /XX

器件

器件 MCP2140：红外通信控制器

温度范围 I = -40°C 至 +85°C

MCP2140T：红外通信控制器

封装温度范围

（卷带式）

MCP2140

示例：

a) MCP2140-I/P = 工业级温度，

PDIP 封装

b) MCP2140-I/SO = 工业级温度，

SOIC 封装

c) MCP2140T-I/SS = 卷带式，

工业级温度， SSOP 封装

封装 P=塑料 DIP （300 mil，主体）， 18 引脚

SO = 塑料 SOIC （300 mil，主体）， 18 引脚 SS = 塑料 SSOP （209 mil，主体）， 20 引脚

销售与技术支持

数据手册初始数据手册中所述的产品可能会有一份勘误表，描述了实际运行与数据手册中记载内容之间存在的细微差异以及建议的变通方法。欲了解某一器件是否存在勘误表，请通过以下方式之一查询：

1. Microchip 网站 http://www.microchip.com

2. 当地 Microchip 销售办事处（见最后一页）

在联络销售办事处时，请说明您所使用的器件型号、硅片版本和数据手册版本（包括文献编号）。

客户通知系统欲及时获知 Microchip 产品的最新信息，请到我公司网站 www.microchip.com 上注册。

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A _CN 第 55 页

MCP2140

注：

DS21790A_CN 第 56 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

请注意以下有关 Microchip 器件代码保护功能的要点：

•Microchip的产品均达到 Microchip 数据手册中所述的技术指标。

•Microchip确信：在正常使用的情况下， Microchip 系列产品是当今市场上同类产品中最安全的产品之一。

• 目前，仍存在着恶意、甚至是非法破坏代码保护功能的行为。就我们所知，所有这些行为都不是以 Microchip 数据手册中规定的

操作规范来使用 Microchip 产品的。这样做的人极可能侵犯了知识产权。

•Microchip愿与那些注重代码完整性的客户合作。

•Microchip或任何其他半导体厂商均无法保证其代码的安全性。代码保护并不意味着我们保证产品是 “牢不可破”的。

代码保护功能处于持续发展中。 Microchip 承诺将不断改进产品的代码保护功能。任何试图破坏 Microchip 代码保护功能的行为均可视为违反了《数字器件千年版权法案（Digital Millennium Copyright Act）》。如果这种行为导致他人在未经授权的情况下，能访问您的

软件或其他受版权保护的成果，您有权依据该法案提起诉讼，从而制止这种行为。

提供本文档的中文版本仅为了便于理解。Microchip Technology Inc. 及其分公司和相关公司、各级主管与员工及

事务代理机构对译文中可能存在的任何差错不承担任何责任。建议参考 Microchip Technology Inc. 的英文原版文档。

本出版物中所述的器件应用信息及其他类似内容仅为您提供便利，它们可能由更新之信息所替代。确保应用符合技术规范，

是您自身应负的责任。Microchip 对这些信息不作任何明示或暗示、书面或口头、法定或其他形式的声明或担保，包括但不

限于针对其使用情况、质量、性能、适销性或特定用途的适用性的声明或担保。 Microchip 对因这些信息及使用这些信息而

引起的后果不承担任何责任。未经 Microchip 书面批准，不得将 Microchip 的产品用作生命维持系统中的关键组件。在 Microchip 知识产权保护下，不得暗中或以其他方式转让任何

许可证。

商标

Microchip 的名称和徽标组合、 Microchip 徽标、 Accuron、 dsPIC、 K

EELOQ、 microID、 MPLAB、 PIC、 PICmicro、

PICSTART、 PRO MATE、 PowerSmart、 rfPIC 和 SmartShunt 均为 Microchip Technology Inc. 在美国和其他国

家或地区的注册商标。

AmpLab、 FilterLab、 Migratable Memory、 MXDEV、 MXLAB、 PICMASTER、 SEEVAL、 SmartSensor 和 The Embedded Control Solutions Company 均为 Microchip Technology Inc. 在美国的注册商标。

Analog-for-the-Digital Age、 Application Maestro、 dsPICDEM、 dsPICDEM.net、 dsPICworks、 ECAN、 ECONOMONITOR、 FanSense、 FlexROM、 fuzzyLAB、 In-Circuit Serial Programming、 ICSP、 ICEPIC、 Linear

Active Thermistor、 MPASM、 MPLIB、 MPLINK、 MPSIM、 PICkit、 PICDEM、 PICDEM.net、 PICLAB、 PICtail、

PowerCal、 PowerInfo、 PowerMate、 PowerTool、 rfLAB、 rfPICDEM、 Select Mode、 Smart Serial、 SmartTel、 To t al

Endurance 和 WiperLock 均为 Microchip Technology Inc.在

美国和其他国家或地区的商标。 SQTP 是 Microchip Technology Inc. 在美国的服务标记。

在此提及的所有其他商标均为各持有公司所有。

Microchip

州

位单片机、性存储器和模拟产品方面的质量体系流程均符合

16949:2002

系也已通过了

位于美国亚利桑那州

Mountain View

月通过了

ISO/TS-16949:2002

KEELOQ

。此外，

ISO 9001:2000

的全球总部、设计中心和晶圆生产厂均于

跳码器件、串行

Microchip

Chandler和Tem pe

质量体系认证。公司在

EEPROM

在开发系统的设计和生产方面的质量体

认证。

及位于加利福尼亚

、单片机外设、非易失

ISO/TS-

2003

PICmicro

年

 2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21790A_CN 第 57 页

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美洲

公司总部 Corporate Office

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加拿大多伦多 Tor ont o

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中国 - 武汉

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台湾地区 - 高雄

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台湾地区 - 新竹

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澳大利亚 Australia - Sydney

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印度 India - Bangalore

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印度 India - New Delhi

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印度 India - Pune

Tel: 91-20-2566-1512 Fax: 91-20-2566-1513

日本 Japan - Yokoha ma

Tel: 81-45-471- 6166 Fax: 81-45-471-6122

韩国 Korea - Gumi

Tel: 82-54-473-4301 Fax: 82-54-473-4302

韩国 Korea - Seoul

Tel: 82-2-554-7200 Fax: 82-2-558-5932 或

82-2-558-5934

马来西亚 Malaysia - Penang

Tel:604-646-8870 Fax:604-646-5086

菲律宾 Philippines - Manila

Tel: 632-634-9065 Fax: 632-634-9069

新加坡 Singapore

Tel: 65-6334-8870 Fax: 65-6334-8850

泰国 Thailand - Bangkok

Tel: 66-2-694-1351 Fax: 66-2-694-1350

欧洲

奥地利 Austria - Weis

Tel: 43-7242-2244-399 Fax: 43-7242-2244-393

丹麦 Denmark-Copenhagen

Tel: 45-4450-2828 Fax: 45-4485-2829

法国 France - Paris

Tel: 33-1-69-53-63-20 Fax: 33-1-69-30-90-79

德国 Germany - Munich

Tel: 49-89-627-144-0 Fax: 49-89-627-144-44

意大利 Italy - Milan

Tel: 39-0331-742611 Fax: 39-0331-466781

荷兰 Netherlands - Drunen

Tel: 31-416-690399 Fax: 31-416-690340

西班牙 Spain - Madrid

Tel: 34-91-352-30-52 Fax: 34-91-352-11-47

英国 UK - Wokingham

Tel: 44-118-921-5869 Fax: 44-118-921-5820

08/24/05

DS21790A_CN 第 58 页初稿  2005 Microchip Technology Inc.

MICROCHIP MCP2140 Technical data

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual

1.0 器件概述

1.1 应用

表 1-1： 特性概述

图 1-1： 系统框图

表 1-2： MCP2140 正常操作的引脚描述 （DCE）

2.0 器件操作

2.1 上电

2.2 器件复位

2.3 器件时钟

图 2-1： 晶振工作 （陶瓷谐振器）

表 2-1： 陶瓷谐振器的电容选择

表 2-2： 晶振的电容选择

图 2-2： 外部时钟

2.4 主机 UART 接口

图 2-3：主机UART CTS 信号和器件缓冲器

图 2-4：主机UART CTS 流控制流程图

2.5 编码器 / 解码器

图 2-5：编码

图 2-6：解码

2.6 IR 端口波特率

2.7 MCP2140 支持的 IrDA 数据协议

图 2-8： IRCOMM 服务级别

2.8 最小化功耗

表 2-3： 器件的最大工作电流

2.9 PHACT 信号

2.10 缓冲器及其流量

表 2-4：流量

图 2-9：主机UART 接收缓冲器和 CTS 波形

图 2-10： 主机控制器发送一个 240 字节的数据包

表 2-5： IRCOMM 开销 %

2.11 转换反应时间

2.12 器件 ID

2.13 光接口

图 2-11： 分立式光收发器电路

图 2-12： 集成的光收发器电路

2.14 MCP2140 的连接方式

图 2-13：高层MCP2140 连接顺序

2.15 参考资料

表 2-6： 常用光收发器厂商

3.0 开发工具

4.0 电气特性

4.1 直流特性

4.2 时序参数符号和负载条件

表 4-1：符号

表 4-2： 交流温度和电压规范

图 4-2： 器件时序特性的负载条件

4.3 时序图和规范

图 4-3： 外部时钟时序

表 4-3： 外部时钟时序要求

图 4-4： 输出波形

表 4-4： 输出时序要求

图 4-5： RESET 和器件复位时序

表 4-5： RESET 和器件复位要求

图 4-6： UART 异步发送波形

表 4-6： UART 异步发送要求

图 4-7： UART 异步接收时序

表 4-7： UART 异步接收要求

图 4-8： TXIR 波形

表 4-8： TXIR 要求

图 4-9： RXPD/RXPDREF 波形

表 4-9： RXPD/RXPDREF 要求

图 4-10： 低功耗模式波形

表 4-10： 低功耗模式要求

5.0 直流和交流特性图表

6.0 封装信息

6.1 封装标识信息

附录 A： 版本历史

图 B-1： ISO 参考层模型

附录 B： 网络层参考模型

B.1 MCP2140 支持的 IrDA 标准数据协议

图 B-3： IrDA 标准协议层

图 B-4： IrLAP 帧

图 B-5： IRCOMM 服务级别

附录 C： 设备如何连接

C.1 正常断开模式 （NDM）

C.2 搜索模式

表 1-1：特性概述

图 1-1：系统框图

表 1-2： MCP2140 正常操作的引脚描述（DCE）

图 2-1：晶振工作（陶瓷谐振器）

表 2-1：陶瓷谐振器的电容选择

表 2-2：晶振的电容选择

图 2-2：外部时钟

表 2-3：器件的最大工作电流

图 2-10：主机控制器发送一个 240 字节的数据包

图 2-11：分立式光收发器电路

图 2-12：集成的光收发器电路

表 2-6：常用光收发器厂商

表 4-2：交流温度和电压规范

图 4-2：器件时序特性的负载条件

图 4-3：外部时钟时序

表 4-3：外部时钟时序要求

图 4-4：输出波形

表 4-4：输出时序要求

图 4-10：低功耗模式波形

表 4-10：低功耗模式要求

附录 A：版本历史

附录 B：网络层参考模型

附录 C：设备如何连接

C.1 正常断开模式（NDM）

C.3 正常连接模式（NCM）

附录 E：了解主设备兼容性问题

表 E-1：主设备问题