可编程串行接口16550：串行通信协议与异步传输解析

"本文主要介绍了串行异步通信的数据格式以及可编程串行接口芯片16550的相关知识，包括串行通信的基础概念、接口功能、基本结构以及通信协议。" 串行异步通信是一种广泛应用的数据传输方式，特别是在远程通信中。这种方式下，数据在单条传输线上按照位（bit）顺序逐一发送，从而节省了通信线路，但传输效率相对较低。由于串行通信适合远距离传输，因此在长距离、低速率的通信场景中非常常见。 16550是一种可编程串行接口芯片，常用于构建串行通信系统。它支持串行I/O接口，能够处理串行和并行数据格式的转换，提供数据缓冲功能，并具备控制功能，可以接收CPU的指令，输出接口状态。串行接口与CPU之间通过并行方式传输数据，与外部设备则通过串行方式进行交互。 串行接口系统包括以下几个关键组成部分： 1. 输出缓冲寄存器：存储CPU通过数据总线发送的并行数据。 2. 输出移位寄存器：将并行数据转换为串行，按照发送时钟速率逐位移出。 3. 输入移位寄存器：接收串行输入数据，逐位移入并转换为并行数据。 4. 输入缓冲寄存器：存储输入移位寄存器接收的并行数据，供CPU读取。 5. 控制寄存器：根据CPU提供的控制字设定通信参数，如异步/同步方式、数据位数、奇偶校验类型、停止位数量等。 6. 状态寄存器：记录接口状态，如输出缓冲区是否为空，输入字符准备就绪等，供CPU查询。 异步通信协议是串行通信的一种，其特点是字符之间没有固定的时序要求，但每个字符内部的位传输是固定的。在字符开始和结束处设置起始位和停止位来确保收发双方同步。起始位标志着一个字符的开始，而停止位则表示字符传输的结束。这种协议允许字符在数据流中的出现是任意的，增加了通信的灵活性。 16550芯片通过这些功能和协议，实现了在串行通信中的高效数据传输和可靠的通信同步，广泛应用于各种串行通信设备，如调制解调器、串口打印机等。理解和掌握串行异步通信的数据格式和16550芯片的工作原理，对于设计和维护串行通信系统至关重要。