Rockwell R65C51J2

Отличный выбор! Rockwell R65C51J2 — это классический асинхронный приемопередатчик (UART) для последовательной связи, один из самых популярных и долгоживущих чипов в своей категории. Он является усовершенствованным CMOS-аналогом знаменитого NMOS-чипа WD8250/16450/16550.

Вот подробное описание, характеристики и совместимые модели.

Описание

R65C51J2 — это однокристальный программируемый асинхронный коммуникационный элемент (ACE), разработанный для эффективного интерфейса между параллельной шиной микропроцессора (такого как MOS 6502, Z80, x86 и др.) и последовательным каналом связи стандарта RS-232.

Его ключевые особенности:

• Полная программная совместимость с промышленным стандартом INS8250/16450/16550, что позволяет использовать его с огромным количеством существующего ПО и драйверов.
• Высокая интеграция: содержит все необходимые схемы для приема, передачи, управления потоком и генерации прерываний.
• Низкое энергопотребление: благодаря CMOS-технологии.
• Встроенный программируемый генератор бодовой скорости (Baud Rate Generator), который может делить тактовую частоту для получения широкого диапазона скоростей передачи данных.
• Двойные буферы для приемника и передатчика, что повышает надежность при высоких скоростях.

Основные области применения в свое время:

• Последовательные порты (COM-порты) в персональных компьютерах (особенно ранние PC/XT/AT, Amiga, Apple II с платами расширения).
• Терминалы и консольные порты.
• Модемы и другое коммуникационное оборудование.
• Промышленные контроллеры и системы встраиваемого управления.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Архитектура | Асинхронный приемопередатчик (UART), совместимый с INS8250/16450 | | Техпроцесс | CMOS (низкое энергопотребление) | | Напряжение питания | +5В (±10%) | | Тактовая частота | До 24 МГц (максимальная для генератора бодовой скорости). Стандартно использовались кварцы 1.8432 МГц, 3.6864 МГц и др. | | Скорость передачи (Baud Rate) | Программируемая, от 50 до 115200 бод (зависит от входной тактовой частоты). | | Длина слова | Программируемая: 5, 6, 7, 8 бит. | | Стоп-биты | Программируемые: 1, 1.5, 2 бита. | | Контроль четности | Программируемый: четность (even), нечетность (odd), без четности, фиксированный 0/1. | | Буферизация | Одиночный буфер передатчика (THR) и двойной буфер приемника (RHR). Важно: это отличает его от 16550, у которой есть FIFO-буферы. | | Прерывания | Программируемый контроллер прерываний с 4 источниками: прием данных, опустошение буфера передатчика, ошибка линии, изменение состояния модемных сигналов. | | Управление потоком | Поддержка аппаратного (RTS/CTS) и программного (XON/XOFF) управления потоком. | | Сигналы модема | Полный набор: RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, RI. | | Интерфейс шины | 8-битная двунаправленная шина данных, совместимая с большинством микропроцессоров. | | Корпус | Обычно PLCC-44 (Plastic Leaded Chip Carrier) или DIP-40. | | Температурный диапазон | Коммерческий (0°C to +70°C) или промышленный (-40°C to +85°C) в зависимости от суффикса. |

Парт-номера и прямые аналоги

Основное семейство и прямые замены:

• R65C51J2 (J-версия, корпус PLCC-44) — самый распространенный.
• R65C51P2 (P-версия, корпус DIP-40).
• R65C51 (более ранняя версия).
• Rockwell RC6502/51 (вариант в составе микроконтроллерного семейства).

Совместимые модели от других производителей (функционально и по выводам): Эти чипы имеют практически идентичную архитектуру регистров и логику работы, но могут отличаться по электрическим характеристикам, корпусам и дополнительным функциям.

1. Полные аналоги (16450-совместимые):

   • National Semiconductor INS8250A / NS16450 / NS16550 (прародители, NMOS/CMOS).
   • Texas Instruments TL16C550C (очень популярный аналог с FIFO, как у 16550).
   • Intel 8250/16450/16550 (оригинальные версии для IBM PC).
   • Western Digital WD8250/16450/16550.
   • OKI M82C50A / M82C51A.
   • Harris HS-82C50A.
   • SMC (Standard Microsystems) FDC37C665 (Super I/O, содержащий UART среди прочих функций).

2. Совместимые по регистрам, но с расширенными функциями (чаще всего — с FIFO как у 16550):

   • Texas Instruments TL16C550C / TL16C750 (с 16-байтными FIFO).
   • Exar (MaxLinear) ST16C550 / XR16C850 (с большими FIFO и дополнительными функциями).
   • Oxford Semiconductor OX16C950 (с 128-байтными FIFO).
   • Эти модели с FIFO требуют активации FIFO через дополнительные регистры, но в базовом режиме (FIFO отключены) полностью программно совместимы с R65C51J2/INS8250.

Важное примечание о совместимости

• Программная совместимость (с INS8250): Полная. Любой драйвер или код, написанный для стандартного COM-порта PC (на базе 8250/16450), будет работать с R65C51J2.
• Совместимость по выводам (Pin-to-Pin): Не всегда. Хотя логика работы одинакова, распиновка DIP-40 и PLCC-44 может отличаться у разных производителей. При замене на физическом уровне обязательно сверяться с даташитом на конкретную модель и корпус.
• Эволюция: R65C51J2 функционально соответствует INS16450 (с двойной буферизацией приемника). Модель INS16550 добавила 16-байтные FIFO-буферы, что стало новым стандартом. Многие современные аналоги (типа TL16C550) включают эти FIFO.

Итог: Rockwell R65C51J2 — это надежный, энергоэффективный и полностью программно-совместимый с индустриальным стандартом UART, который стал "рабочей лошадкой" для последовательной связи в 1980-90-х годах и до сих пор находит применение в ретро-проектах и специализированном оборудовании.