Опис і обґрунтування проектних рішень щодо розробки програмного забезпечення

Мікросхеми асинхронних адаптерів

Процесор взаємодіє з усіма підсистемами комп’ютера за допомогою паралельних кодів, мінімальна довжина посилки, що адресується, складає один байт.

У COM-портах перетворення паралельного коду в послідовний при передачі і зворотне перетворення при прийомі даних виконують спеціалізовані мікросхеми UART. Ці ж мікросхеми формують та оброблюють керуючі сигнали інтерфейсу. COM-порти IBM-PC XT/AT базуються на мікросхемах сумісних на рівні регістрів з UART i8250/16 450/16550A. Це сімейство являє собою удосконалення попередньої моделі, спрямоване на підвищення швидкодії, пониження споживаної енергії та навантаження процесора при інтенсивному обміні. Треба зазначити деякі особливості:

• — Мікросхема 8250 має помилки (поява хибних переривань), які враховано в XT BIOS;
• — У мікросхемі 8250А помилки виправлені, але в результаті втрачена сумісність з BIOS. Ця мікросхема працює в деяких мікросхемах АТ, але непридатна для швидкості 9600 біт/с;
• — В мікросхемі 8250 В виправлені помилки 8250 та 8250А, але відновлена помилка в перериваннях, завдяки чому повернена сумісність з XT BIOS. Працює в АТ під DOS (окрім швидкості 9600 біт/с).

Мікросхеми 8250 мають невисоку швидкодію за звертаннями від системної шини. Вони не дозволяють звертатись до своїх регістрів в суміжних шинних циклах процесора — для коректної роботи з ними потрібно введення програмних затримок між звертаннями ЦП.

В комп’ютерах класу АТ застосовують UART, перерахованих нижче модифікацій:

• — 16 450 — швидкодіюча версія 8250 для АТ. Помилок 8250 і повної сумісності з XT BIOS немає;
• — 16 550 — модифікація 16 450. Може використовувати канал DMA для обміну даними. Має FIFO-буфер, але некоректність його роботи не дозволяє ним скористатись;
• — 16 550А — має робочі 16-байтові FIFO-буфери прийому та передачі та можливість використання DMA. Саме цей тип UART повинен застосовуватись в АТ при інтенсивному обміні на швидкостях 9600 біт/с та вище. З цією мікросхемою сумісна більшість мікроконтролерів портів вводу-виводу, які входять до складу сучасних чипсетів.

Мікросхеми UART 16550A з програмної точку зору являються набором регістрів, доступ до яких визначається адресою (зміщенням адреси регістра відносно базової адреси порту) і значенням біту DLAB (біту 7 регістру DCR). В адресному просторі мікросхема займає 8 суміжних адрес.