Rockwell R65C51J1

Отличный выбор! Rockwell R65C51J1 — это классический асинхронный приемопередатчик (UART) для последовательной связи, один из самых популярных в линейке Rockwell (позже подразделение стало частьом NXP Semiconductors).

Описание

R65C51J1 — это усовершенствованный CMOS-аналог знаменитого UART WD8250/16450, который использовался в первых IBM PC для организации последовательного порта (COM-порт). Ключевые особенности:

• Полная совместимость: Программно и функционально совместим с промышленным стандартом 16450, что обеспечивает легкую интеграцию в существующие системы.
• Низкое энергопотребление: Выполнен по CMOS-технологии, что делает его идеальным для портативных и встраиваемых систем.
• Асинхронная связь: Преобразует параллельные данные в последовательный формат (и наоборот) с программируемыми скоростями (до 1 Мбит/с), форматами данных (5-8 бит, 1-2 стоп-бита) и контролем четности.
• Двойные буферы: Имеет раздельные буферы для приема и передачи, что позволяет обрабатывать непрерывный поток данных.
• Совместимость по выводам: Имеет стандартный 40-контактный корпус DIP, что упрощает замену или модернизацию.

Основное назначение: Организация последовательных портов в промышленных контроллерах, терминалах, встраиваемых системах, модемах и, исторически, в персональных компьютерах.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Тип микросхемы | Асинхронный приемопередатчик (UART) | | Технология | CMOS (R65Cxx — семейство CMOS от Rockwell) | | Совместимость | Полная с WD8250, INS8250, NS16450, PC16450 | | Скорость передачи | До 1 Мбит/с (мегабит в секунду) | | Тактовая частота | До 4 МГц (стандартно 1.8432 МГц или 3.072 МГц для генерации стандартных скоростей) | | Формат слова | Программируемый: 5, 6, 7, 8 бит данных | | Контроль четности | Программируемый: четность/нечетность/выкл. | | Стоп-биты | Программируемые: 1, 1.5, 2 | | Буферизация | Буфер передатчика (регистр хранения + сдвиговый регистр). Буфер приемника (регистр хранения + сдвиговый регистр). | | Прерывания | Векторизованные прерывания с приоритетом (4 источника): прием данных, передатчик готов, ошибка линии, изменение состояния модема. | | Контроль линии | Детектор обрыва линии, контроля четности, фрейминга. | | Управление модемом | Сигналы RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, RI. | | Напряжение питания | +5В (±10%) | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C до +70°C) / Промышленный (-40°C до +85°C) — зависит от суффикса. | | Корпус | DIP-40 (чаще всего), также мог быть в PLCC-44. |

Парт-номера (Part Numbers) и прямые аналоги

Микросхема имела различные маркировки в зависимости от производителя и температурного диапазона.

Основные парт-номера Rockwell:

• R65C51J1 – стандартная коммерческая версия (DIP-40).
• R65C51P2 – вероятно, версия в корпусе PLCC.
• R65C51N – промышленный температурный диапазон.

Прямые аналоги и совместимые модели (ФУНКЦИОНАЛЬНО И ПИН-В-ПИН):

1. Семейство 8250/16450 (стандарт де-факто):

   • National Semiconductor (NS): INS8250, NS16450, PC16450
   • Western Design Center (WDC): W65C51N (прямой CMOS-аналог от WDC, часто используется как замена)
   • Intel: 8250, 8250A
   • Texas Instruments: TL16C550 (более новая модель с FIFO, но имеет режим совместимости с 16450)

2. Более совершенные модели с FIFO (имеют режим совместимости с 16450):

   • NS16550 / NS16550A – самый известный наследник. Имеет 16-байтные буферы FIFO, что снижает нагрузку на ЦП. Программно совместим с 16450 при выключенных FIFO. TL16C550 от TI — его аналог.
   • MC68681 от Motorola (DUART) – двухканальный, но требует адаптации прошивки.

3. Современные аналоги и замены:

   • Экземпляры от других производителей: Микросхемы с маркировкой 16550 или 16C550 от Exar, StarTech, Philips (NXP) являются полными аналогами и часто используются для замены.
   • Встраиваемые ядра: Функциональность UART 16550 (и, соответственно, совместимость с 16450) сегодня чаще всего реализована в виде ядра в микроконтроллерах (например, большинство микроконтроллеров x86, ARM, MIPS) и в программируемой логике (FPGA).

Важное примечание по замене:

• R65C51J1 -> W65C51N или 16550: Замена обычно прямолинейна. W65C51N — это почти полный клон. 16550 — это улучшенная версия с FIFO, которая в режиме "FIFO Disabled" ведет себя точно как 16450/R65C51.
• Необходимо проверить тактовый генератор: R65C51 часто использовался с внешним кварцем 1.8432 МГц. При замене на современные аналоги важно убедиться в совместимости частоты.
• Корпус: Наиболее распространенный корпус для замены — DIP-40.

Вывод: R65C51J1 — это надежный, проверенный временем CMOS-UART, который стал основой для множества систем с последовательной связью. Его наследие продолжается в современных микросхемах и встраиваемых ядрах, сохраняющих программную совместимость с этим классическим стандартом.