16550与16650串行接口详解：异步通信与硬件功能

微机接口硬件16550是一种广泛应用于串行通信领域的控制器，它在80年代初期由Intel公司推出，常用于早期的PC系统中，支持并行和串行通信。16550主要负责实现高效的串行数据传输，包括异步和同步通信方式。 异步通信是16550的基础模式，它通过定义波特率、帧格式、帧同步、位同步以及数据校验来确保数据的可靠传输。帧格式通常包括起始位、数据位、停止位和可能的校验位。波特率则是指数据传输的速度，可以通过调整发送和接收时钟频率来设置，最大可达115Kb/s。 同步通信则更为精确，数据块由固定长度的字符组成，每个字符由5到8位构成，并包含1到2个同步字符和一个错误校验字符。这样可以提供更强的数据一致性，但对同步要求更高，通常用于需要高速、无误的数据交换。 16550集成了一些关键功能，如内置16字节的FIFO（First-In-First-Out）缓冲器，可以缓存数据，提高数据传输的连续性和稳定性。它还支持异步通信，允许用户自定义字符停止位、启动位和中止位的检测。此外，它具有错误检测能力，包括奇偶校验、溢出检测和帧错误检测，能够及时发现并处理潜在的错误。 在硬件设计上，16550的引脚包括与CPU相连的数据线、选通信号、地址线、地址选通信号和驱动禁止信号，用于控制数据的读写和中断管理。同时，它还有与外设相连的数据发送和接收端口，如TXD和RXD，用于实际的串行数据传输。 使用16550时，需要根据具体的应用场景选择合适的通信模式、波特率和帧结构，并且理解如何配置硬件以充分利用其功能。它的设计考虑了当时的技术限制，但同时也奠定了现代计算机串行通信的基础。随着技术的发展，虽然16550已被更先进的接口芯片取代，但它作为经典接口的理解和实践对后来的接口设计有着深远的影响。