Микросхемы асинхронных приемопередатчиков

В СОМ-портах преобразование параллельного кода в последовательный для пе­редачи и обратное преобразование при приеме данных выполняют специализи­рованные микросхемы UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter — универсальный асинхронный приемопередатчик). Эти же микросхемы формиру-

2.5. Микросхемы асинхронных приемопередатчиков________________________ 63

ют и обрабатывают управляющие сигналы интерфейса. СОМ-порты IBM PC XT/ AT базируются на микросхемах, совместимых на уровне регистров с U ART i8250 — 8250/16450/16550А. Это семейство представляет собой усовершенствование на­чальной модели, направленное на повышение быстродействия, снижение потреб­ляемой мощности и загрузки процессора при интенсивном обмене. Отметим, что:

♦ 8250 имеет ошибки (появление ложных прерываний), учтенные в XT BIOS;

♦ 8250А — ошибки исправлены, но в результате потеряна совместимость с BIOS; эта микросхема работает в некоторых моделях AT, но непригодна для скорос­ти 9600 бит/с;

♦ 8250В — исправлены ошибки 8250 и 8250А, восстановлена ошибка в прерыва­ниях — возвращена совместимость с XT BIOS; работает в AT под DOS (кроме скорости 9600 бит/с).

Микросхемы 8250х имеют невысокое быстродействие по обращениям со стороны системной шины. Они не допускают обращения к своим регистрам в смежных шинных циклах процессора — для корректной работы с ними требуется введение программных задержек между обращениями CPU.

В компьютерах класса AT применяют микросхемы UART перечисленных ниже модификаций.

♦ 16450 — быстродействующая версия 8250 для AT. Ошибок 8250 и полной сов­местимости с XT BIOS не имеет.

♦ 16550 — развитие 16450. Может использовать канал DMA для обмена данными. Имеет FIFO-буфер, но некорректность его работы не позволяет им воспользо­ваться.

♦ 16550А — имеет работающие 16-байтные FIFO-буферы приема и передачи и
возможность использования DMA. Именно этот тип U ART должен применять­ ся в AT при интенсивных обменах на скоростях 9600 бит/с и выше. Совмести­мость с этой микросхемой обеспечивает большинство микросхем контролле­ров портов ввода-вывода, входящих в современные чипсеты.

Микросхемы UART 16550А с программной точки зрения представляют собой на­бор регистров, доступ к которым определяется адресом (смещением адреса регист­ра относительно базового адреса порта) и значением бита DLAB (бита 7 регистра LCR). В адресном пространстве микросхема занимает 8 смежных адресов. Список регистров UART 16550A и способы доступа к ним приведены в табл. 2.4. Микросхе­мы 8250 отличаются отсутствием регистра FCR и всех возможностей FIFO и DMA.

продолжение-^

64________________________ Глава 2. Последовательный интерфейс — СОМ-порт

Таблица 2.4 (продолжение)

Доступ Регистр Чтение/запись R/W