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AM8251 发布时间 时间:2025/12/28 3:30:16 查看 阅读:18

AM8251是美国国家半导体公司(National Semiconductor)推出的一款通用同步/异步收发器(USART),广泛应用于早期的微处理器系统中,用于实现串行通信功能。该芯片能够支持同步和异步两种通信模式,因此在工业控制、数据采集、计算机外设接口以及远程通信系统中得到了广泛应用。AM8251内部集成了波特率发生器、发送器、接收器、控制逻辑和状态寄存器等模块,可通过编程配置其工作模式、数据格式(如数据位、停止位、奇偶校验等)以及通信速率。该芯片通常与Intel 8080、8085或Z80等微处理器配合使用,通过并行接口与CPU连接,完成串行数据的发送与接收。AM8251采用28引脚DIP封装,工作电压为+5V,具备较强的抗干扰能力和稳定性,适用于恶劣工业环境下的可靠通信。尽管随着集成度更高的现代通信芯片的出现,AM8251已逐渐被集成在微控制器内部的UART模块所取代,但在一些老旧设备维护、教学实验以及特定工业应用中仍具有一定的使用价值。

参数

型号:AM8251
  制造商:National Semiconductor
  封装类型:28-DIP
  电源电压:+5V ±5%
  工作温度范围:0°C 至 +70°C
  通信模式:同步/异步串行通信
  数据格式:5至8位数据位,1至2位停止位,奇偶校验可选
  最大波特率:异步模式下可达19.2 kbps,同步模式下可达64 kbps
  接口类型:TTL/CMOS兼容
  时钟输入频率:典型值为1.8432 MHz(用于标准波特率生成)
  内置波特率发生器:支持分频生成常用波特率
  中断能力:支持发送、接收、错误状态中断
  控制信号:包括TXRDY、RXRDY、SYNDET/BRKDET等
  可编程性:通过控制字寄存器设置工作模式和操作参数

特性

AM8251作为一款经典的通用同步/异步收发器,其核心优势在于高度的灵活性和可编程性。它支持全双工串行通信,能够在同步和异步两种模式下运行,用户可以通过写入控制字来选择所需的工作方式。在异步模式下,AM8251可以配置为常见的通信格式,例如7或8位数据位、带或不带奇偶校验、1或2位停止位,适用于RS-232等标准串行接口。而在同步模式下,芯片能够通过外部或内部检测同步字符来实现帧同步,适合点对点或多点通信系统。AM8251内部集成了波特率发生器,支持通过外部时钟分频生成精确的通信速率,确保数据传输的稳定性与准确性。
  该芯片具备完整的发送和接收缓冲机制,并提供多个状态标志位(如发送准备好TXRDY、接收准备好RXRDY、溢出错误、奇偶错误、帧错误等),便于CPU进行状态查询或中断驱动操作。其控制逻辑允许与多种主流8位微处理器直接接口,仅需少量外部逻辑即可完成地址译码和读写时序匹配。此外,AM8251支持MODEM控制信号(如DTR、DSR、RTS、CTS等),可用于构建完整的串行通信链路,尤其适用于调制解调器、终端设备和工业远程I/O系统。
  在可靠性方面,AM8251设计有完善的错误检测机制,能够在通信过程中实时监测帧错误、奇偶错误和数据溢出等情况,并通过状态寄存器向主机报告,从而提高系统的容错能力。其TTL/CMOS兼容的电平特性也增强了与其他数字电路的互操作性。虽然现代嵌入式系统更多采用集成UART的MCU或更高性能的通信协处理器,但AM8251因其结构清晰、易于理解和调试,在教学和科研领域仍被视为学习串行通信原理的重要范例。

应用

AM8251广泛应用于20世纪70年代末至90年代初的各类电子系统中,尤其在需要实现串行数据通信的场合发挥着关键作用。一个典型的应用场景是作为微处理器系统中的串行接口控制器,用于连接终端设备(如电传打字机、CRT显示器)、打印机和其他外围设备,实现人机交互或数据输出。在工业自动化领域,AM8251常被用于PLC(可编程逻辑控制器)或远程I/O模块中,负责与上位机或其他节点进行数据交换,支持基于RS-485或RS-232标准的工业通信网络。
  此外,该芯片也被应用于早期的调制解调器(Modem)设计中,配合MODEM控制信号线实现拨号、应答、载波检测等功能,完成远距离数据传输。在计算机系统中,AM8251曾作为多用户系统的串行口扩展芯片,支持多个用户终端同时接入主机,广泛用于小型机和分时系统。在测试与测量设备中,如数据采集系统或智能仪表,AM8251可用于将采集到的数据以串行方式上传至PC或其他处理单元。
  教育和科研领域也是AM8251的重要应用场景之一。由于其功能模块划分清晰、寄存器结构直观,许多高校的微机原理与接口技术课程将其作为教学实例,帮助学生理解串行通信协议、中断机制、并行总线接口及时序控制等核心概念。即使在今天,一些复古计算项目或老式设备维修中,AM8251仍然具有实际使用价值,体现了其在电子发展史上的重要地位。

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