### 芯片PC16550D性能参数详解
#### 一、概述
《芯片PC16550D性能参数》是一本详细介绍PC16550D芯片特性和功能的手册。该手册提供了高清晰度的PDF版本,便于用户查阅。PC16550D是一款带有先进先入先出(FIFO)缓存功能的通用异步收发器(UART),在设计上是对原有16450 UART的一种改进。
#### 二、主要特点
**1. 兼容性**
- PC16550D能够运行所有现有的16450软件。
- 引脚与现有16450完全兼容,除了CSOUT(24)和NC(29)引脚被替换为TXRDY和RXRDY。
**2. 初始化状态**
- 在复位后,所有的寄存器设置与16450相同。
**3. FIFO模式**
- 在FIFO模式下,接收器和发射器分别使用16字节的FIFO缓冲区来减少处理器的软件开销。
#### 三、通用异步收发器(UART)功能
PC16550D UART执行以下主要功能:
**1. 数据转换**
- 对来自外围设备或调制解调器的数据进行串行到并行的转换。
- 对来自CPU的数据进行并行到串行的转换。
**2. 状态报告**
- CPU可以随时读取UART的状态信息,包括传输操作的类型和条件,以及任何错误情况(如奇偶校验错误、溢出、帧错误或断信号中断)。
**3. 波特率生成器**
- 内置可编程波特率发生器,能够将时钟输入信号除以1到(2^16-1)之间的任意因子,并产生一个16分频的时钟信号,用于驱动内部发射逻辑。
- 该16分频时钟也可以用于驱动接收逻辑。
**4. MODEM控制能力**
- UART具备完整的MODEM控制能力,能够支持MODEM通信。
**5. 中断系统**
- 支持处理器中断系统,可根据用户需求编程设置中断,以减少处理通信链路所需的计算量。
**6. 制造工艺**
- UART采用美国国家半导体公司(National Semiconductor)先进的M2C MOS制造工艺。
#### 四、FIFO模式下的工作原理
在FIFO模式下,PC16550D的工作方式更加高效,通过内部FIFO缓存来减轻CPU的负担。FIFO缓存允许存储16个字节的数据(接收端还包括每个字节3位的错误数据)。这种设计减少了软件开销,并提高了系统的整体效率。
#### 五、特殊功能介绍
**1. TXRDY 和 RXRDY 引脚**
- 这两个引脚被添加用于指示DMA传输,从而改进了数据传输过程中的硬件控制。
**2. 模式切换**
- 可以通过软件控制将PC16550D重置为16450模式,从而确保了与旧有系统的兼容性。
**3. 专利信息**
- 文档中提到该部件已经获得专利保护,这意味着在使用或开发基于此技术的产品时需要注意相关的法律限制。
#### 六、应用场景
PC16550D因其高级特性,在多种场景中得到了广泛应用:
1. **计算机通讯接口**:用作计算机与外设之间的串行通讯接口。
2. **嵌入式系统**:集成到各种嵌入式系统中,实现数据的串行传输。
3. **工业自动化**:应用于工厂自动化设备中,作为控制系统与外部设备之间通讯的核心组件。
4. **通信设备**:集成于调制解调器等通信设备中,提供高效的数据传输服务。
#### 七、总结
PC16550D是一款具有高度兼容性的通用异步收发器,其引入的FIFO缓存技术显著提高了数据传输效率,降低了CPU的负载。此外,该芯片还具备强大的MODEM控制能力和中断系统,适用于多种应用场景。无论是对于工程师还是开发者来说,《芯片PC16550D性能参数》手册都是了解和掌握这款芯片不可或缺的重要资源。