8251 USARTの特徴
目次
- イントロダクション
- マイクロプロセッサと周辺デバイスの通信
- パラレル転送とシリアル転送
- パラレル転送の利点と欠点
- シリアル転送の利点と欠点
- 長距離通信における課題
- プログラマブル通信インタフェース（PCI）
- PCIの特徴
- A251の機能
- A251の利点と欠点
- まとめ
📄第1節：イントロダクション
マイクロプロセッサと周辺デバイスの通信は、データの転送や受信が必要となります。通常、マイクロプロセッサと周辺デバイスの間には長い距離があります。このため、データの転送方法と通信の信頼性について検討する必要があります。本記事では、マイクロプロセッサと周辺デバイスの通信に関するさまざまな側面について解説します。
📄第2節：マイクロプロセッサと周辺デバイスの通信
マイクロプロセッサと周辺デバイスは、データを転送するか、周辺デバイスからデータを受信する必要があります。通常、周辺デバイスは入力デバイスや出力デバイスとして機能します。マイクロプロセッサが周辺デバイスと通信する場合、データの転送や受信が行われます。また、周辺デバイスはリモートの場所に配置されているため、データを長距離で転送する必要があります。データは8ビット、16ビット、または32ビットなどの形式で転送される場合もあります。データの転送方法には、パラレル転送とシリアル転送の2つの方法があります。パラレル転送では、8ビットのデータが同時に転送されますが、シリアル転送では1つの線を使用して8ビットのデータが連続して転送されます。
📄第3節：パラレル転送とシリアル転送
パラレル転送は、マイクロプロセッサと周辺デバイスの間で全てのデータを同時に転送する方法です。これに対して、シリアル転送では1つの線を使用してデータを連続して転送します。パラレル転送では多くの信号線が必要ですが、シリアル転送では1本の線でデータを転送するため、信号の複雑さは低くなります。長距離通信の場合、マイクロプロセッサはシリアル転送を選択することが一般的です。
📄第4節：パラレル転送の利点と欠点
利点:
- パラレル転送は高速なデータ転送が可能です。
- 同時に複数のビットを転送することができます。
欠点:
- 多くの信号線が必要となるため、接続が複雑になります。
- 長距離通信には向いていません。
📄第5節：シリアル転送の利点と欠点
利点:
- 単線でデータを転送できるため、接続が簡単です。
- 長距離通信に適しています。
欠点:
- データ転送速度が低下する可能性があります。
- 複数のビットを同時に転送することができません。
📄第6節：長距離通信における課題
長距離通信では、データの転送中にエラーが発生する可能性があります。転送されたデータと周辺デバイスで受信されたデータが異なる場合、エラーが発生します。また、マイクロプロセッサはデータを受信する際にパラレル形式で処理するため、パラレルデータをシリアルデータに変換する必要があります。通信中にエラーやデータ変換を処理するため、マイクロプロセッサは多忙な状態になります。これらの問題を解決するために、マイクロプロセッサと周辺デバイスの間にはインタフェースデバイスが使用されます。
📄第7節：プログラマブル通信インタフェース（PCI）
プログラマブル通信インタフェース（PCI）は、マイクロプロセッサと周辺デバイスの間に配置されるインタフェースデバイスです。マイクロプロセッサと周辺デバイスの通信を仲介する役割を果たします。インテルが開発したこのデバイスは、通信リンクとして機能するため、「インタフェース」の名称が付けられています。さらに、プログラム可能な性質を持ち、命令や状態ワードをプログラムすることができます。PCIのIC番号はA251です。
📄第8節：PCIの特徴
- A251は、さまざまなマイクロプロセッサファミリに対応しています。
- A251は、ユニバーサル同期非同期レシーバトランスミッタ（USART）としても知られています。
- A251は、同期および非同期のデータ転送が可能です。
- 入力と出力ピンはTTL互換です。
- A251は、28ピンのVIPパッケージで利用可能です。
📄第9節：A251の機能
A251は、マイクロプロセッサから受け取ったパラレルデータをシリアルデータに変換し、転送する機能を持っています。また、シリアルデータをパラレルデータに変換し、マイクロプロセッサに送信することも可能です。通信のプロセスでは、A251はパラレルからシリアルへのデータ変換とシリアルからパラレルへのデータ変換を行います。
📄第10節：A251の利点と欠点
利点:
- マイクロプロセッサと周辺デバイスの間で信号を変換する役割を果たします。
- データの転送やエラー検出などの通信タスクを処理します。
- プログラム可能な性質を持ち、柔軟な使用が可能です。
欠点:
- 別途インタフェースデバイスが必要となるため、追加の部品が必要です。
📄第11節：まとめ
この記事では、マイクロプロセッサと周辺デバイスの通信について解説しました。パラレル転送とシリアル転送のメリットとデメリット、そして長距離通信における課題についても触れました。さらに、プログラマブル通信インタフェース（PCI）の機能と特徴についても説明しました。A251というIC番号を持つPCIは、マイクロプロセッサと周辺デバイスの通信を効率的に行うための重要なデバイスです。
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