16550 УАРТ
( 16550 UART универсальный асинхронный приемник-передатчик ) — это интегральная схема, предназначенная для реализации интерфейса последовательной связи . Исправленная версия -A была выпущена в 1987 году компанией National Semiconductor . [1] Он часто используется для реализации последовательного порта для персональных компьютеров, совместимых с IBM PC , где он часто подключается к интерфейсу RS-232 для модемов, последовательных мышей , принтеров и аналогичных периферийных устройств. Это был первый серийный чип, использованный в линейке IBM PS/2 , представленной в 1987 году. [2] [3] [4]
Деталь изначально была произведена National Semiconductor. Устройства с аналогичными номерами и разным уровнем совместимости с оригинальными деталями National Semiconductor производятся другими производителями. Функция UART, совместимая по регистру с 16550, обычно является функцией многофункциональных карт ввода-вывода для компьютеров, совместимых с IBM PC, и может быть интегрирована в материнскую плату других совместимых компьютеров.
Замена установленного на заводе 8250 UART была обычным обновлением для владельцев IBM PC, XT и совместимых компьютеров, когда стали доступны высокоскоростные модемы. При скорости выше 9600 бод владельцы обнаружили, что последовательные порты компьютеров не могут обрабатывать непрерывный поток данных без потери символов. Замена 8250 (имеющего только однобайтовый буфер принимаемых данных) на 16550 — а иногда и исправление или настройка системного программного обеспечения для учета функции FIFO нового чипа — улучшила надежность и стабильность высокоскоростных соединений.
Функции
[ редактировать ]Основные характеристики 16550 включают в себя:
- Возможность преобразования данных из последовательного в параллельный и из параллельного в последовательный с помощью сдвиговых регистров .
- Встроенный генератор битовой скорости ( скорости передачи данных ) для управления скоростью передачи и приема данных.
- Линии квитирования для управления внешним модемом , управляемые программно.
- Функция прерывания главного микропроцессора .
- Встроенный буфер FIFO как для входящих, так и для исходящих данных; это дает хост-системе больше времени для ответа на прерывание, генерируемое UART, без потери данных.
Компьютерное оборудование и программный интерфейс 16550 обратно совместимы с более ранними 8250 UART и 16450 UART . Текущая версия (с 1995 года) компании Texas Instruments , купившей National Semiconductor, называется 16550D. [2]
16550A и новее совместимы по выводам с 16450, но диагностическая программа Microsoft ( MSD ), поставляемая с MS-DOS 6.x, Windows 9x, Windows Me и Windows 2000, часто сообщает о чипе 16450 как о чипе 8250. [2]
Буфер ФИФО
[ редактировать ]
Одним из недостатков более ранних UART 8250 и 16450 было то, что прерывания генерировались для каждого полученного байта. Это привело к увеличению количества прерываний по мере увеличения скорости передачи. Что еще более важно, при наличии только 1-байтового буфера существует реальный риск того, что полученный байт будет перезаписан в случае возникновения задержек обслуживания прерываний. Чтобы преодолеть эти недостатки, UART серии 16550 включили 16-байтовый буфер FIFO с программируемым триггером прерывания размером 1, 4, 8 или 14 байт.
16550 также включает в себя FIFO передачи, хотя эта функция менее критична, поскольку задержки в обслуживании прерываний приведут только к неоптимальной скорости передачи, а не к фактической потере данных.
Версия 16550A(F) была необходима для использования модемов со скоростью передачи данных 9600 бод. Пропадания происходили при использовании устройств со скоростью 14,4 кбит/с ( V.32bis и выше), а по мере добавления сжатия в V.42 получение большего количества данных за одно прерывание стало критически важным, поскольку скорость передачи данных продолжала расти.
Проблема с буфером
[ редактировать ]В оригинальной версии 16550 была ошибка, не позволявшая использовать этот FIFO. Позже компания National Semiconductor выпустила модель 16550A, в которой эта проблема была исправлена. Однако не все производители приняли эту номенклатуру, продолжая называть фиксированный чип 16550. [5]
По данным другого источника, проблема FIFO была исправлена только в модели 16550AF, а модель A по-прежнему глючила. (По данным этого источника, модели C и CF тоже подходят.) Модель 16550AFN добавила передачу DMA. [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Майкл, Мартин (1987). «Сравнение UART серий INS8250, NS16450 и NS16550A» . Справочник по элементам микросвязи . АН-493. Санта-Клара, Калифорния, США: National Semiconductor . стр. 4 . Проверено 7 февраля 2020 г.
Основное различие между этими двумя частями заключается в работе ФИФО. NS16550 иногда передает дополнительные символы, когда ЦП читает RX FIFO. Из-за асинхронного характера этой неисправности обходного пути нет, и NS16550 НЕ следует использовать в режиме FIFO. У NS16550A нет проблем при работе в режиме FIFO, и его следует использовать во всех новых конструкциях.
- ^ Перейти обратно: а б с Модернизация и ремонт компьютеров . Издательство Que . 2003. с. 965. ИСБН 9780789729743 . Проверено 16 апреля 2016 г.
- ^ Ван Гиллуве, Фрэнк (1997). Недокументированный ПК (2-е изд.). Эддисон Уэсли . ISBN 0-20147950-8 .
- ^ Пол, Матиас Р. (6 апреля 2002 г.). «Re: [fd-dev] АНОНС: CuteMouse 2.0 альфа 1» . freedos-dev . Архивировано из оригинала 07 февраля 2020 г. Проверено 7 февраля 2020 г. (Примечание. Содержит различную информацию об ошибках чипа 8250.)
- ^ «Что такое UART и как они влияют на производительность?» . Архивировано из оригинала 07 февраля 2020 г. Проверено 7 февраля 2020 г.
- ^ Никаллс, Ричард В.Д.; Рамасубраманиан, Р. (1995). Взаимодействие IBM-PC с медицинским оборудованием: искусство последовательной связи . Издательство Кембриджского университета . стр. 25–26 . ISBN 978-0-521-46280-8 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- «PC16550D — универсальный асинхронный приемник/передатчик с FIFO» (PDF) . Редакция C. Texas Instruments . Май 2015 г. [июнь 1995 г.]. СНЛС378С. Архивировано из оригинала (PDF) 26 августа 2018 г.
- Блис, Ламмерт. «Информация о последовательном UART» . Архивировано из оригинала 07 февраля 2020 г. Проверено 23 сентября 2018 г.
