AM8251A是一款由AMD(Advanced Micro Devices)公司生产的通用同步/异步收发器(USART - Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter),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。该芯片设计用于与多种微处理器兼容,如Intel 8080、8085、8086以及Zilog Z80等,能够支持同步和异步两种通信模式,使其在多种通信应用场景中具备高度灵活性。AM8251A通过可编程的方式配置其工作模式、波特率、数据位、停止位和校验方式,从而适应不同的串行通信协议需求。该芯片通常用于工业控制、数据采集、远程通信终端、调制解调器接口以及嵌入式系统中的串行I/O扩展。其封装形式多为28引脚DIP(双列直插式封装),便于在实验板和工业电路板上使用。AM8251A的工作电源电压通常为+5V,具有较强的抗干扰能力和稳定性,适合在工业环境下长期运行。尽管随着集成度更高的现代通信芯片(如集成UART的微控制器)的普及,AM8251A已逐渐退出主流市场,但在一些老旧设备维护、教学实验和复古计算项目中仍具有重要价值。
制造商:AMD
产品系列:AM8251A
类型:通用同步/异步收发器(USART)
封装形式:28引脚DIP
供电电压:+5V ±5%
工作温度范围:0°C 至 +70°C(商用级)
通信模式:同步或异步
数据位长度:5, 6, 7, 8位可编程
停止位:1, 1.5, 2位可编程(异步模式)
校验方式:无校验、奇校验、偶校验可选
最大传输速率:约19.2 kbps(异步)、同步模式下可达64 kbps
时钟频率输入:典型值为X1引脚接入主时钟,通常为16倍波特率
中断输出:支持TxRDY、RxRDY等状态中断
控制接口:与微处理器总线兼容,支持直接内存存取(DMA)请求
数据总线宽度:8位并行接口
调制解调器控制信号:支持CTS、RTS、DSR、DTR、RI、DCD等
AM8251A的核心特性之一是其高度可编程性,允许用户通过软件配置其工作模式和通信参数,极大提升了其在不同应用环境下的适应能力。在异步通信模式下,芯片支持标准的起始位-数据位-校验位-停止位帧格式,用户可通过编程寄存器设置数据位长度(5至8位)、停止位数量(1、1.5或2位)以及是否启用奇偶校验功能。这种灵活性使得AM8251A能够兼容多种串行通信标准,如RS-232、RS-422等,广泛应用于计算机终端、打印机接口和早期网络设备中。
在同步模式下,AM8251A能够通过外部提供同步时钟信号或内部生成同步字符来实现字节对齐的高速数据传输。它支持单同步字符或双同步字符检测机制,确保接收端能够准确识别数据流的起始位置。此外,芯片内置的同步字符插入功能允许在发送数据前自动添加同步标志,简化了高层协议的实现。该模式常用于点对点或主从式通信系统,如IBM系统架构中的远程终端连接。
AM8251A具备完整的状态检测和错误报告机制,包括奇偶校验错误、帧错误、溢出错误等诊断功能,有助于提高通信系统的可靠性。其状态寄存器可被微处理器实时读取,从而实现精确的通信流程控制。此外,芯片支持中断驱动操作,可通过TxRDY(发送准备好)和RxRDY(接收准备好)信号通知CPU进行数据交换,减少轮询带来的CPU资源浪费。
该芯片还集成了波特率发生器支持逻辑,虽然本身不包含振荡器,但能利用外部时钟源(通常是系统主频的16倍)分频生成所需的发送和接收时钟,确保通信双方的时序匹配。其8位双向数据总线和标准控制信号(如RD、WR、CS等)使其易于与各类8位微处理器直接接口,无需额外的电平转换或逻辑电路,降低了系统设计复杂度。
AM8251A主要用于需要串行通信功能的微处理器系统中,尤其在20世纪70年代末至80年代广泛应用。其典型应用场景包括早期个人计算机的串行端口(COM端口)扩展、工业自动化控制系统中的远程数据采集与监控(SCADA)、数控机床的通信接口、调制解调器(Modem)控制电路以及智能仪器仪表的数据上传功能。由于其支持多种通信协议和可编程特性,AM8251A也常用于教学实验平台,帮助学生理解串行通信原理和微处理器外设接口技术。
在嵌入式系统发展初期,许多基于8085或Z80的单板机采用AM8251A作为主要的通信协处理器,实现与主机或其他外围设备的数据交换。此外,在电信设备中,该芯片曾被用于构建低速数据链路,支持X.25或HDLC协议的部分物理层功能。尽管现代系统更多采用集成UART模块的MCU或专用通信芯片(如SP232、MAX3232等电平转换+UART组合方案),AM8251A在设备维修、历史系统复原及特定工业备件替换中仍具实用价值。
INS8251A
Intel 8251A
SN75150
PC16550D