9-контактный 25-контактный Сигнал Описание разъемразъем

щий передавать данные с более высокой скоростью. Буфер использовался по принципу FIFO (First In/First Out, т. е. первым пришел - первым ушел). К сожалению, эта схема имела существенные недостатки, связанные именно с работой буфера. Они были устранены в микросхеме UART 16550А. В настоящее время компания National Semiconductor выпускает микросхему UART 16550D.

В большинстве системных плат последовательные порты вместе с микросхемой UART встроены в микросхему Super I/O, а в самых современных платах - в микросхему South Bridge.

Совет

Микросхема UART 16550A совместима по контактам с UART 16450. Если у вас установлена микросхема UART 16450, то, заменив ее UART 16550, вы сможете повысить производительность последовательного интерфейса.

Лучше использовать последовательный порт, в котором установлена быстродействующая и надежная микросхема 16550А. Обратите внимание, что UART 16450 зачастую определяется как 8250.

Замечание

Для получения информации о микросхеме UART щелкните на кнопке Пуск (Start), затем выберите команду НастройкаОПанель управления (SettingsOControl Panel), щелкните на пиктограмме Модемы (Modems), появится диалоговое окно Свойства: Модемы (Modem: Properties). В нем выберите вкладку Диагностика (Diagnostics) и щелкните на кнопке Дополнительно (More). Появится одноименное диалоговое окно, в котором будут указаны параметры порта, включая и тип микросхемы UART. Если к порту подключен модем, то вы увидите также информацию о модеме.

Основным разработчиком этих микросхем является компания National Semiconductor (NS). Однако, даже если ваша микросхема UART выпущена другой компанией, она совместима с одной из микросхем данного вида, выпускаемых NS (вероятнее всего, с 16550). Следует убедиться лишь в том, что ваша микросхема имеет 16-байтовый буфер FIFO, поскольку именно этот буфер содержится в микросхемах NS 16550.

Далее приводится список стандартных микросхем UART, используемых в персональных компьютерах.

Дополнительные сведения

Информация о микросхемах UART 8250, 8250A/B и 16450 представлена на прилагаемом к книге компакт-диске.

16550

Улучшенный вариант микросхемы 16450. Из-за просчетов разработки ее нельзя использовать в режиме с буфером FIFO, но программисты могут воспользоваться несколькими каналами прямого доступа к памяти, что повышает пропускную способность AT и более мощных систем. Настоятельно советую вам заменить UART 16550 микросхемой 16550А.

Микросхема 16550A - это быстродействующий вариант 16450 со встроенным (и работоспособным) 16-байтовым буфером FIFO, работающим в режиме как приема, так и передачи. Также может работать с несколькими каналами DMA. Ее устанавливают на платах последовательных портов, предназначенных для высокоскоростного обмена данными (более 9 600 бит/с). Если в вашей коммуникационной программе используется FIFO (что наиболее вероятно), то применение микросхемы 16550А позволит существенно повысить скорость обмена (до 115 Кбит/с) и избежать при этом потери символов.

16650, 16750 и 16850

Существует несколько версий микросхемы 16550 с увеличенным буфером:

микросхема 16650 имеет 32-байтовый буфер;

микросхема 16750 имеет 64-байтовый буфер;

микросхема 16850 имеет 128-байтовый буфер.

Перечисленные микросхемы не имеют никакого отношения к компании National Semiconductor, и их обозначения указывают только на то, что они совместимы с микросхемой 16550, но имеют по сравнению с ней увеличенный буфер. Микросхемы, имеющие буфер большего объема, позволяют повысить скорость обмена данными до 230 Кбит/с (16650), 460 Кбит/с (16750) и 920 Кбит/с (16850). Они рекомендуются для организации быстродействующей внешней линии связи, например для терминального адаптера ISDN или внешнего модема со скоростью 56 Кбит/с. Более подробно это рассматривается в следующем разделе.

Высокоскоростные последовательные порты

При использовании внешних устройств RS-232, предназначенных для работы со скоростью выше 115 Кбит/с (т. е. выше максимальной скорости микросхем UART серии 16550 и их эквивалентов), для достижения максимальной эффективности существующие

последовательные порты следует заменить платами расширения, содержащими одну из микросхем UART типа 16650, 16750 или 16850. Большинство плат поддерживают скорость обмена данными 230 Кбит/с, 460 Кбит/с или даже выше, что имеет особое значение при подключении компьютера к быстродействующему внешнему устройству, соединенному с последовательным портом, например, к терминальному адаптеру ISDN. Чтобы в полной мере ощутить быстродействие внешнего модема ISDN (терминального адаптера) необходимо обеспечить работу последовательного порта со скоростью передачи, равной по крайней мере 230 Кбит/с. Компании Lava Computer Mfg. и SIIG предлагают полный набор быстродействующих плат последовательных и параллельных портов (смотрите список производителей (Vendor List) на прилагаемом компакт-диске).

Встроенные последовательные порты

Уже в середине 1990-х годов, начиная с поздних моделей 486-х компьютеров, вместо отдельных микросхем UART начал использоваться компонент системной платы, получивший название Super I/O. Этот компонент, как и многорежимный параллельный порт, обычно содержит два последовательных порта UART, контроллер гибких дисков, контроллер клавиатуры, иногда память CMOS; все эти элементы расположены в одной крошечной микросхеме. Однако эта микросхема работает так, будто все перечисленные устройства были установлены отдельно, а именно: с программной точки зрения, операционная система и выполняемые приложения взаимодействуют с микросхемами UART как с отдельно установленными модулями на платах адаптера последовательного порта. В современных системах функции компонента Super I/O интегрированы в микросхему South Bridge. Микросхема South Bridge с интегрированным вводом-выводом, как и компонент Super I/O, непосредственно взаимодействует с программным обеспечением. Более подробно микросхемы Super I/O и South Bridge рассматриваются в главе 4, "Системные платы".

Конфигурация последовательных портов

Поступление в последовательный порт каждого очередного байта должно обязательно "привлекать внимание" компьютера. Осуществляется это подачей сигнала на линию запроса прерывания (IRQ). В 8-разрядной системной шине ISA предусмотрено восемь таких линий, а в 16-разрядной ISA - 16. Обычно запросы IRQ обслуживает микросхема контроллера прерываний типа 8259: в стандартной конфигурации для порта COM1 предназначена линия IRQ 4, а для COM2 - линия IRQ 3. Даже в самых современных системах конфигурация COM-портов осталась без изменений, что необходимо для совместимости со старыми версиями программного и аппаратного обеспечения.

При установке в компьютер последовательный порт необходимо настроить для использования конкретного адреса порта ввода-вывода и прерывания IRQ. Лучше всего при этом использовать стандарты, принятые для последовательных портов (табл. 17.10).

Если вы, кроме стандартных COM1 и COM2, устанавливаете еще и дополнительные последовательные порты, обязательно убедитесь, что они используют уникальные номера прерываний, не вызывающие конфликтов. При установке адаптера последовательных портов проверьте, не используются ли прерывания IRQ 3 и IRQ 4.

Производители BIOS никогда не встраивают поддержку COM3 и COM4 в свои продукты. Поэтому DOS не может работать с последовательными портами выше COM2, поскольку получает информацию об интерфейсах ввода-вывода из BIOS. Наличие и типы установленных устройств определяется BIOS при проведении тестирования POST (Power