home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Night Owl 9 / Night Owl CD-ROM (NOPV9) (Night Owl Publisher) (1993).ISO / 038a / 550doc.zip / FAST550.DOC next >
Text File  |  1993-01-12  |  11KB  |  232 lines
  1.  
  2.     Technical Note : FAST SERIAL PORTS
  3.             Author : Michael Spalter, S/E/G Communications
  4.              Email : segcom@cix.complulink.co.uk
  5.             Origin : United Kingdom, EC
  6.      Last Modified : 04/12/92
  7.             Status : (c) 1993 Michael Spalter
  8.  
  9.     NOTE: This document may be distributed  freely  providing  that  all
  10.     credits  remain  intact  and that it is not modified in any way. Any
  11.     suggestions for improving this document are welcome. Please  contact
  12.     the  author  as  shown  at  the foot of the document. Bulletin board
  13.     sysops are welcome to make this file available as a 'Bulletin'.
  14.  
  15.  
  16.                      ┌────────────────────────────────┐
  17.                      │ DO I NEED A FAST SERIAL PORT ? │
  18.                      └────────────────────────────────┘
  19.  
  20.          ┌───────────────────────────────────────────────────┐
  21.          │                 C O N T E N T S                   │
  22.          │                                                   │
  23.          │  0) INTRODUCTION                                  │
  24.          │  1) What is a UART ?                              │
  25.          │  2) Why the sudden craze for high speed cards ?   │
  26.          │  3) Why aren't normal PC ports good enough ?      │
  27.          │  4) How would I know if I needs a faster port ?   │
  28.          │  5) Okay, I want one ! What should I buy ?        │
  29.          │  6) Is there just one type of 16550 UART ?        │
  30.          │  7) Supplier information                          │
  31.          └───────────────────────────────────────────────────┘
  32.  
  33.  
  34.     INTRODUCTION
  35.     ------------
  36.  
  37.     Fast  serial  cards  have  become  very  popular  lately  due to the
  38.     proliferation of high speed (V32/V32bis) modems. Whilst the computer
  39.     press have been keen to cover modems in general, little coverage has
  40.     been given to  serial  cards  (they're  just  not  sexy  enough  for
  41.     mainstream  articles).  This  means that, whilst many people want or
  42.     need fast serial cards, there is much  confusion  about  them.  This
  43.     document attempts to answer the most common questions asked.
  44.  
  45.  
  46.     1) What is a UART ?
  47.        ----------------
  48.  
  49.     Throughout this document, we will refer to something called a 'UART'
  50.     (pronounced 'you-art').  As this is a very important  component,  it
  51.     is important to understand what it is.
  52.  
  53.     A  UART  is  an IC (chip!) which takes parallel data from the PC and
  54.     outputs it to the serial port as a timed serial stream of data.   It
  55.     is  the  main component of the serial card; all other components are
  56.     there to support the UART.  Here is a simple functional diagram:
  57.  
  58.         PC's BUS Slot                         Serial port
  59.         1 ------------> ╔════════╗
  60.         1 ------------> ║  UART  ║
  61.         0 ------------> ║        ║
  62.         1 ------------> ║        ║ ---------> 11010001
  63.         0 ------------> ║        ║
  64.         0 ------------> ║        ║
  65.         0 ------------> ║        ║
  66.         1 ------------> ╚════════╝
  67.  
  68.  
  69.     2) Why the sudden craze for fast serial ports ?
  70.        --------------------------------------------
  71.  
  72.     Now that high speed modems (V32, V32bis) have  become  very  common,
  73.     many PC serial ports are having problems running fast enough to keep
  74.     up  with the modems which can be driven at speeds of up to 57600 bps
  75.     (bits per second).  A standard '8250 UART'  based  serial  port  (or
  76.     one  using a multi i/o chip) cannot possibly run at that speed.  The
  77.     '16450' UART is only slightly better.
  78.  
  79.  
  80.     3) Why aren't normal PC ports good enough ?
  81.        ----------------------------------------
  82.  
  83.     Standard serial ports were designed  to  drive  mice,  plotters  and
  84.     modems.  At the time, modems ran at speeds of up to 4800 bps, and we
  85.     thought that was fast - anyone who has been using  modems  for  more
  86.     than  5  years  will  remember how lucky we thought we were !
  87.  
  88.     Problems with serial ports arise for two reasons:
  89.  
  90.     a) The 8250/16450 or equivalent UARTS are simply not designed to run
  91.        at the high speeds required by fast modems. Whilst the  BIOS/UART
  92.        will  allow  you  to  select  these speeds, they may not reliably
  93.        work at these speeds.
  94.  
  95.     b) PC's are busy things, with lots of interrupts to service. If  the
  96.        port is running  at  high  speed,  the  PC  may  miss  interrupts
  97.        generated by incoming data - this then means that  the  UART  has
  98.        nowhere  to  put  the incoming byte and so it gets overwritten by
  99.        the next byte received.  This  usually  causes  CRC  errors.  The
  100.        faster you drive the port, the more  CRC  errors  you  will  get.
  101.        This is almost *always* a problem if you  are  multitasking  with
  102.        MS-Windows or Desqview.
  103.  
  104.     The '16550' UART gets around both of these problems:
  105.  
  106.     a) It is designed to run at  high  speed;  a  16550  chip  will  run
  107.        happily  at 57600 bps or faster which is fast enough for even the
  108.        fastest modem.
  109.  
  110.     b) The 16550 UART incorporates a 16 byte buffer;  if  the  PC  isn't
  111.        ready to received the current byte then the UART can retain it in
  112.        the buffer until the PC is ready for it.  16 Bytes is  plenty  as
  113.        serial    interrupts   are   serviced   very   regularly.    Many
  114.        communications  packages  will  empty  the  FIFO  buffer at every
  115.        interrupt   possible,  rather  than  only  taking  one  byte  per
  116.        interrupt.  The  buffer  on  the  UART is a 'FIFO'  buffer.  This
  117.        simply means that the first byte  in will be the first byte  out.
  118.        The alternative to this would be a LIFO buffer, but that would be
  119.        useless for a UART as all the data would become scrambled !
  120.  
  121.  
  122.     4) How would I know if I needed a faster serial card ?
  123.        ---------------------------------------------------
  124.  
  125.     If you are multitasking using MS-Windows or Desqview, then you  will
  126.     almost  certainly need a fast buffered serial card. Typical symptoms
  127.     will be CRC errors or block retries reported when downloading files.
  128.     As you will probably be using error correction,  then  these  errors
  129.     are unlikely to be caused by anything else.
  130.  
  131.     Even  if you are not using Desqview or MS-Windows, you may still get
  132.     the symptoms details above, especially if you were driving the modem
  133.     at 38400 bps or faster, in which case you would be wise to invest in
  134.     a  faster serial card. Having said that, there are some people using
  135.     high speed modems whose existing serial port  may  be  adequate,  in
  136.     which case there is no point investing in a faster one !
  137.  
  138.  
  139.     5) Okay, I want one, what should I buy ?
  140.        -------------------------------------
  141.  
  142.     The  important part about a fast serial card is its UART; this means
  143.     that you may be able to simply swap the UART of your existing serial
  144.     card, rather than having to fit a whole new card.  You can  only  do
  145.     this  if your current serial card uses a 40 pin UART (8250, 16450 or
  146.     equivalent). This needs to be  socketed  for  easy  removal,  unless
  147.     you're  particularly  experienced  with  a  soldering iron and fancy
  148.     desoldering the chip yourself, but this isn't recommended. If you do
  149.     decide to desolder your existing UART,  replace  it  with  a  socket
  150.     rather than soldering your 16550 directly in.
  151.  
  152.     Unfortunately, most PC's nowadays seem to come with multi i/o  cards
  153.     with one multi-purpose chip which performs serial, parallel and disk
  154.     operations; if you have a multi i/o card, it will normally be a PLCC
  155.     package  in  the centre of the board ( a flat 'surface mounted' chip
  156.     with pins on all four sides). This obviously cannot be replaced with
  157.     a  16550.   Some  PC's  have  the  i/o  circuitry  built  into   the
  158.     motherboard,  in which case it is also unlikely that you can replace
  159.     the UART.
  160.  
  161.     Thankfully, and more easily, you can simply buy  a  new  card  based
  162.     around a 16550 UART. This can either replace or add to your existing
  163.     serial  ports and your supplier will advise you on the best type.
  164.  
  165.  
  166.     6) Is there just one type of 16550 UART ?
  167.        --------------------------------------
  168.  
  169.     No! As with all  semiconductors, many manufacturers have  jumped  on
  170.     the 16550  bandwaggon. This is good inasmuch that there is a choice,
  171.     but bad in that some manufacturers have got it  wrong  -  some  have
  172.     FIFO  buffers which don't work and some aren't  recognised correctly
  173.     by applications (this can sometimes be worked around but ideally get
  174.     one which you know will work).
  175.  
  176.     The 16550 chip 'by which others are  gauged'  is  made  by  National
  177.     Semiconductor, and the part no. is NS16550AFN.  There is an older NS
  178.     version,  but  make  sure you order the 'AFN' type. If your supplier
  179.     stocks a different 16550 version, ensure that it is 100%  compatible
  180.     with the NS16550AFN, and ideally get a guarantee that you can return
  181.     it if you find that it isn't ! The NS type is the most expensive, so
  182.     you will probably save money by buying a clone, but take note of the
  183.     above guidelines.
  184.  
  185.     The  FIFO  buffer  on  a  16550 chip can be enabled and disabled. By
  186.     default it will be DISABLED. Many comms programs will  automatically
  187.     detect  and  enable the FIFO buffer, but if yours doesn't, there are
  188.     several programs to enable them,  which  you  can  include  in  your
  189.     AUTOEXEC.BAT file or another batch file. Ask your supplier.
  190.  
  191.     There are several programs around to test 16550 chips, once they are
  192.     installed  so you'll soon know if your new chip/card is okay. If you
  193.     can't get hold of one, ask around on BBS's or ask your supplier.
  194.  
  195.     Both  US  Robotics and Hayes make high speed serial cards  which are
  196.     very flexible; ask your supplier for details. If your local supplier
  197.     cannot get hold of a fast serial card, see below.
  198.  
  199.  
  200.     7) Supplier information
  201.        --------------------
  202.  
  203.     S/E/G  Communications  stock  a range of 16550 UARTs and 16550 based
  204.     serial cards at very  competitive  prices.   For  full  details  and
  205.     pricing information contact:
  206.  
  207.         ┌────────────────────────────────────────┐
  208.         │                                        │
  209.         │    S/E/G Communications                │
  210.         │    137 Hale Lane                       │
  211.         │    Edgware                             │
  212.         │    Middlesex HA8 9QP                   │
  213.         │    Tel: (081) 959 3377                 │
  214.         │    Fax: (081) 959 2137                 │
  215.         │    Email: segcom@cix.compulink.co.uk   │
  216.         │                                        │
  217.         └────────────────────────────────────────┘
  218.  
  219.     Credit Card orders are welcome. Trade enquires welcome.
  220.  
  221.  
  222.             ------------------ End of Document ----------------
  223.  
  224.     (c) 1993 Michael Spalter, S/E/G Communications
  225.  
  226.     This  document may only be distributed un-modified. Preproduction as
  227.     part  of  any  commercial  transaction  or  distribution   via   any
  228.     non-electronic  medium is prohibited in part of full without written
  229.     permission from the author.
  230.  
  231.                           ----- end of file -----
  232.