MCP2120

MCP2120 是 Microchip Technology（微芯科技） 生产的一款专用集成电路（ASIC），主要功能是实现 IrDA 标准红外（SIR - 标准红外）数据通信的编解码。

以下是关于 MCP2120 的详细介绍：

核心功能：
- IrDA 编解码器： 这是它的最主要功能。它实现了 IrDA SIR 物理层规范。
- 调制器： 在发送数据时，它将来自微控制器（或其他 UART 设备）的 UART TX 信号（标准的逻辑电平串行数据）调制到一个 38kHz（或可选频率）的载波上。这个调制后的信号是红外二极管能够发射并符合 IrDA 协议的光脉冲信号。
- 解调器： 在接收数据时，它接收红外接收头（如 TFDU4101、TFDS4500 等）传来的调制了 38kHz 载波的红外信号，并将其解调（去除载波）恢复成标准的 UART RX 信号（逻辑电平串行数据），供微控制器的 UART 接收。
主要特点：
- 符合 IrDA 标准： 支持 IrDA 1.0 到 1.2 的 SIR 物理层规范。
- 数据传输速率： 支持常用的 IrDA SIR 速率，从最低 2.4kbps 到最高 115.2kbps（波特率）。
- 载波频率： 集成可编程振荡器，典型载波频率为 38kHz（IrDA 最常用频率）。
- 与 UART 接口： 直接与微控制器的 UART（通用异步收发器）接口 连接（TX 和 RX 引脚），对微控制器来说，使用红外通信就像使用普通串口线通信一样简单。
- 低功耗： 通常设计为低功耗运行。
- 工作电压： 常见版本工作在 3.3V 或 5V 电源电压下。
典型应用：
- 无线红外数据通信，替代短距离的有线串行通信（RS-232）。
- 手持设备之间的数据交换（如旧式 PDA、手机）。
- 遥控器（特别是需要双向通信或复杂数据传输的）。
- 消费电子产品（打印机、数码相机、玩具）。
- 工业控制（需要电气隔离或短距离无线通信的场合）。
- 医疗设备。
- 嵌入式系统中的红外调试接口。
工作原理简述：
- 发送： UART TX 信号输入到 MCP2120 -> MCP2120 内部调制器将数据调制成 38kHz 脉冲信号 -> 调制后的信号驱动外部晶体管（或集成驱动器）以点亮红外发射管（IRED），发出红外光脉冲。
- 接收： 红外接收头检测到符合 IrDA 协议的红外光脉冲 -> 输出已调制的 38kHz 信号到 MCP2120 -> MCP2120 内部解调器去除载波 -> 恢复出标准的 UART RX 信号 -> 输出给微控制器的 UART RX 引脚。
封装形式：
- 通常是 8引脚 封装，常见的有 PDIP、SOIC 等，便于焊接和集成到各种电路板上。
应用电路（示意）：
- 微控制器 UART TX --> MCP2120 TXIN 引脚
- 微控制器 UART RX <-- MCP2120 RXOUT 引脚
- MCP2120 TXOUT 引脚 --> 外部 NPN 晶体管基极 (用于驱动电流较大的红外发射管 IRED)
- 红外接收头输出 --> MCP2120 RXIN 引脚

总结：

MCP2120 是一个易于使用的、实现 IrDA SIR 标准的红外通信编解码器芯片。它充当了微控制器 UART 接口和红外物理层（收发器）之间的桥梁。开发者不需要理解复杂的 IrDA 物理层调制/解调细节，只需要像操作普通串口一样使用 UART 向 MCP2120 发送和接收数据，MCP2120 就能自动处理与红外收发器的信号转换。这极大地简化了在嵌入式系统中添加 IrDA 通信功能的设计。