UART-sarjaliikenneohjain / Universal Asynchronous Receiver Transmitter PLCC-44 (16550CV)

Alan standardin mukainen, korkean suorituskyvyn sarjaliikenneohjain (UART), joka on varustettu 16 tavun FIFO-puskurilla kriittisten tiedonsiirtonopeuksien hallintaan ja järjestelmän prosessorikuorman minimoimiseen.

16550CV (valmistaja Texas Instruments / National Semiconductor / Exar) on tietoliikennetekniikan klassinen ja edelleen laajasti käytetty UART-piiri (Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Tämä monipuolinen komponentti mahdollistaa sarjamuotoisen tiedonsiirron (kuten RS-232-liitännät) toteuttamisen osaksi mikrokontrolleri- tai PC-pohjaisia järjestelmiä. Piirin merkittävin etu alkuperäiseen 16450-malliin verrattuna on sen sisäänrakennettu 16 tavun FIFO-puskuri (First-In, First-Out) sekä vastaanotto- että lähetyssuunnassa. Tämä puskurointi vähentää merkittävästi järjestelmän prosessorin tarvetta keskeytysten käsittelyyn, sillä CPU voi lukea tai kirjoittaa dataa suuremmissa erissä sen sijaan, että se käsittelisi jokaisen tavun yksitellen. Komponentti on pakattu 44-nastaiseen PLCC-44 (Plastic Leaded Chip Carrier) -koteloon, joka on tarkoitettu pintaliitosasennukseen.

16550CV-piiri tarjoaa täydellisen hallinnan sarjaliikenteen parametreihin, kuten siirtonopeuteen (Baud rate), pariteettiin, stop-bittien määrään ja sanan pituuteen. Se sisältää ohjelmoitavan baudinopeusgeneraattorin, joka mahdollistaa jopa 1,5 Mbps tiedonsiirtonopeuden. Piiri on suunniteltu erityisesti haastaviin tietoliikennesovelluksiin, joissa tarvitaan luotettavuutta ja virheiden valvontaa: se havaitsee automaattisesti ylivuodot, kehysvirheet (framing errors), pariteettivirheet sekä break-signaalit.

Tärkeimmät ominaisuudet:

• 16 tavun FIFO-puskurit: Vähentävät järjestelmän keskeytyskuormaa ja estävät tiedonhukkaa korkeilla nopeuksilla.

• Erittäin korkea yhteensopivuus: Alan standardi UART-piiri, jota on käytetty vuosikymmenten ajan PC-koneiden sarjaporttiohjaimissa ja teollisuuden laitteissa.

• Ohjelmoitava siirtonopeus: Laaja säätöalue mahdollistaa joustavan tiedonsiirron eri laitteiden välillä aina 1,5 Mbit/s nopeuteen saakka.

• Täydellinen virhevalvonta: Sisäänrakennettu havainnointi pariteetti-, kehys- ja ylivuotovirheille takaa siirrettävän datan eheyden.

• Moderneja piirteitä: Täysin yhteensopiva nykyaikaisten 5 voltin digitaalilogiikoiden kanssa ja mahdollistaa helpon integroinnin eri väyläarkkitehtuureihin.

Tekniset tiedot:

• Tilauskoodi / Tuotekoodi: 16550CV (Yhteensopiva mm. TI TL16C550C, NS16550 ja vastaavien mallien kanssa)

• Tuotetyyppi: Universal Asynchronous Receiver Transmitter (UART)

• Kotelotyyppi: PLCC-44 (44-pin, SMD-pintaliitos, nelisivuinen nasta-asettelu)

• Puskurikapasiteetti: 16 tavua FIFO (Rx ja Tx)

• Käyttöjännite (VCC): 5,0 V DC (tyypillinen TTL-yhteensopiva)

• Siirtonopeus (Baud rate): Jopa 1,5 Mbps (säädettävissä)

• Liitäntä: Rinnakkaisväylä isäntäjärjestelmään (Data/Address bus), sarjaväylä ulkomaailmaan (TX/RX)

• Käyttölämpötila-alue: 0 °C ... +70 °C (kaupallinen / teollinen peruskäyttö)

• Valmistaja: Texas Instruments / Exar / National Semiconductor (valmistaja voi vaihdella erän mukaan)

Tyypilliset käyttökohteet:

• PC-yhteensopivien tietokoneiden sarjaporttiohjaimet (COM-portit) ja erilliset sarjaliikennekortit

• Teollisuusautomaation laitteet, PLC-järjestelmät ja kenttäväylämuuntimet (esim. RS-232, RS-422, RS-485)

• Sulautetut järjestelmät, jotka tarvitsevat standardinmukaista asynkronista sarjaliikennettä mikrokontrollerin lisäksi

• Vanhempien tietoliikennelaitteiden, modeemien ja sarjaportillisten mittalaitteiden kunnossapito

• Elektroniikkahuollot, tuotekehityslaboratoriot, viallisten UART-piirien korvaaminen ja prototyyppien rakentaminen

Vinkki asennukseen ja suunnitteluun: 16550CV:n PLCC-44-kotelo vaatii joko PLCC-44-piirikannan (joka helpottaa huoltoa ja vaihtoa) tai suoran SMD-juotoksen piirilevylle. Nastajärjestys on järjestetty siten, että piirin nasta 1 sijaitsee yhdessä kulmassa (yleensä merkitty viisteellä tai pisteellä) ja nastat kiertävät vastapäivään. Koska kyseessä on nopea digitaalipiiri, huolehdi käyttöjännitteen vakaudesta sijoittamalla 100 nF keraaminen suodatinkondensaattori piirin VCC- ja GND-nastojen välittömään läheisyyteen. Tiedonsiirron luotettavuuden varmistamiseksi maadoita kaikki käyttämättömät tulonastat ja huomioi, että 16550-perheen piirit ovat herkkiä staattiselle sähkölle (ESD), joten käsittelyssä tulee käyttää asianmukaisia suojavarusteita.