[信息與通信]第七章典型可編程接口芯片及應用1

1、通信方式通信方式 高速、高效高速、高效 通信距離短通信距離短并行通信并行通信串行通信串行通信 距離遠、簡單距離遠、簡單 速度慢速度慢7.4 7.4 可編程串行接口芯片可編程串行接口芯片825182517.4.1 7.4.1 基本概念基本概念一、并行通信和串行通信一、并行通信和串行通信將數(shù)據(jù)的各位將數(shù)據(jù)的各位同時在多根并行傳輸線同時在多根并行傳輸線上進行傳輸，上進行傳輸，適于適于短距離、高速短距離、高速通信通信 d0d1d2d3d4d5d6d7目目的的d0d1d2d3d4d5d6d7源源01010110將數(shù)據(jù)的各位將數(shù)據(jù)的各位按時間順序依次在一根傳輸線按時間順序依次在一根傳輸線上傳輸，適上傳輸，

2、適于于長距離、中低速長距離、中低速通信通信rd目目的的td源源0 1 1 0 1 0 1 0 異步通信以一個異步通信以一個字符為傳輸單位字符為傳輸單位 ，通信中，通信中兩個字符間的時間間隔是兩個字符間的時間間隔是 不固定不固定 的，然而在同的，然而在同一個字符中的兩個相鄰位代碼間的時間間隔是一個字符中的兩個相鄰位代碼間的時間間隔是 固定固定 的的 通信協(xié)議（通信規(guī)程）：是通信雙方約定通信協(xié)議（通信規(guī)程）：是通信雙方約定的一些規(guī)則。的一些規(guī)則。 二、異步通信和同步通信二、異步通信和同步通信1 1、異步通信及其協(xié)議、異步通信及其協(xié)議 異步通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式：異步通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式： 1位起始位（位

3、起始位（0），），58位數(shù)據(jù)位，位數(shù)據(jù)位，1位奇偶位奇偶校驗位和校驗位和1位（位（1.5位或位或2位）停止位（位）停止位（1）。）。 停止位奇偶位5-8位數(shù)據(jù)位起始位空閑位第（ 1）個字符高位低位空閑位第 個字符（一幀）/0/0/0/0/0/0/0/0/0/0 波特率（波特率（bpsbps或或bit/sbit/s） 波特率是指每秒鐘能傳送的二進制位數(shù)。波特率是指每秒鐘能傳送的二進制位數(shù)。常用的波特率為常用的波特率為110110，300300，600600，12001200，24002400，48004800，96009600，1920019200例：已知波特率為例：已知波特率為1200 bps

4、 ，異步傳輸：每個字符，異步傳輸：每個字符包括包括1個起始位，個起始位，7個數(shù)據(jù)位，個數(shù)據(jù)位，1個校驗位，個校驗位，1個停止位。個停止位。 則則 每秒鐘能傳送的最大字符數(shù)每秒鐘能傳送的最大字符數(shù)=1200/10=120個個 同步通信同步通信以一個幀為傳輸單位以一個幀為傳輸單位 ，每個幀中包，每個幀中包含有多個字符。在通信過程中，每個字符間的時間含有多個字符。在通信過程中，每個字符間的時間間隔是間隔是 相等相等 的，而且每個字符中各相鄰位代碼間的，而且每個字符中各相鄰位代碼間的時間間隔也是的時間間隔也是 固定固定 的。的。2 2、同步通信、同步通信v同步方式要求對傳送數(shù)據(jù)的每一位都必須在收、發(fā)同

5、步方式要求對傳送數(shù)據(jù)的每一位都必須在收、發(fā)兩端嚴格保持同步，即所謂兩端嚴格保持同步，即所謂“位同步位同步”。因此，在。因此，在同步方式中，收、發(fā)兩端需用同一個時鐘源作為時同步方式中，收、發(fā)兩端需用同一個時鐘源作為時鐘信號。鐘信號。例：已知波特率為例：已知波特率為1200 bps ，異步傳輸：每個字符，異步傳輸：每個字符包括包括1個起始位，個起始位，7個數(shù)據(jù)位，個數(shù)據(jù)位，1個校驗位，個校驗位，1個停止位。個停止位。 則則 每秒鐘能傳送的最大字符數(shù)每秒鐘能傳送的最大字符數(shù)=1200/10=120個個若為同步傳輸：用若為同步傳輸：用4個同步字符，每個字符個同步字符，每個字符7個數(shù)據(jù)位。個數(shù)據(jù)位。 則

6、則 每秒鐘能傳送的最大字符數(shù)每秒鐘能傳送的最大字符數(shù) x=167個個 （x+4）7=1200）三、數(shù)據(jù)傳送方式三、數(shù)據(jù)傳送方式（a）單工方式）單工方式 只允許數(shù)據(jù)按照一個固定的方向傳送，單工通信類只允許數(shù)據(jù)按照一個固定的方向傳送，單工通信類似無線電廣播，電臺發(fā)送信號，收音機接收信號。收音似無線電廣播，電臺發(fā)送信號，收音機接收信號。收音機永遠不能發(fā)送信號。機永遠不能發(fā)送信號。（b）半雙工工作方式）半雙工工作方式 半雙工通信工方式類似對講機，某時刻半雙工通信工方式類似對講機，某時刻a方發(fā)送方發(fā)送b方接收，另一時刻方接收，另一時刻b方發(fā)送方發(fā)送a方接收，雙方不能同時進方接收，雙方不能同時進行發(fā)送和接

7、收。行發(fā)送和接收。（c）全雙工方式）全雙工方式 全雙工通信工方式類似電話機，雙方可以同時進行發(fā)全雙工通信工方式類似電話機，雙方可以同時進行發(fā)送和接收。送和接收。發(fā)送器發(fā)送器接收器接收器發(fā)送器發(fā)送器/接收器接收器發(fā)送器發(fā)送器/接收器接收器發(fā)送器發(fā)送器/接收器接收器發(fā)送器發(fā)送器/接收器接收器單工方式：單工方式：半雙工方式：半雙工方式：全雙工方式：全雙工方式：a站站b站站四、信號傳輸方式四、信號傳輸方式 在傳輸線路上在傳輸線路上 直接傳輸不加調(diào)制的二進制信直接傳輸不加調(diào)制的二進制信號號 ，它要求傳送線的頻帶較寬（，它要求傳送線的頻帶較寬（電話線只能傳送電話線只能傳送3003000hz的音頻信號的音頻

8、信號），傳輸?shù)臄?shù)字信號是，傳輸?shù)臄?shù)字信號是 矩形波矩形波 （該矩形波經(jīng)過傳輸后會發(fā)生畸變、延遲等從而導（該矩形波經(jīng)過傳輸后會發(fā)生畸變、延遲等從而導致傳輸錯誤，頻率越高、距離越遠則畸變現(xiàn)象越嚴致傳輸錯誤，頻率越高、距離越遠則畸變現(xiàn)象越嚴重）。重）?；鶐鬏敺绞絻H適宜于近距離和速度較低的通信。基帶傳輸方式僅適宜于近距離和速度較低的通信。 1、基帶傳輸方式、基帶傳輸方式 頻帶傳輸方式則是指頻帶傳輸方式則是指將數(shù)字信號調(diào)制成模將數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號之后在進行傳輸?shù)姆绞健M信號之后在進行傳輸?shù)姆绞健?、頻帶傳輸方式、頻帶傳輸方式計算機amodemamodemb計算機b0 111100000 11110

9、0001010數(shù)字信號模擬信號數(shù)字信號電話線 實現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)任務的裝置稱為實現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)任務的裝置稱為 調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器 (modem) 。采用頻帶傳輸時，通信雙方各接一個調(diào)。采用頻帶傳輸時，通信雙方各接一個調(diào)制解調(diào)器，將數(shù)字信號寄載在模擬信號制解調(diào)器，將數(shù)字信號寄載在模擬信號 ( 載波載波 ) 上加上加以傳輸。因此，這種傳輸方式也稱為載波傳輸方式。以傳輸。因此，這種傳輸方式也稱為載波傳輸方式。這時的通信線路可以是電話交換網(wǎng)，也可以是專用這時的通信線路可以是電話交換網(wǎng)，也可以是專用線。線。常用的調(diào)制方式有三種常用的調(diào)制方式有三種 ：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相，調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相，五、串行接口標準五、串

10、行接口標準 串行接口標準串行接口標準指的是計算機或終端指的是計算機或終端 ( 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)終端設備終端設備 dte) 的的 串行接口電路串行接口電路 與與 調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器 modem 等等 ( 數(shù)據(jù)通信設備數(shù)據(jù)通信設備 dce) 之間的之間的 連接標連接標準準 。 常見的有：常見的有：rs-232c，rs-423a等。等。 rs-232c 標準標準 rs-232c 是一種標準接口，是一種標準接口， d 型插座，采型插座，采用用 25 芯引腳或芯引腳或 9 芯引腳的連接器，芯引腳的連接器， 例：若例：若rs-232c的的txd端發(fā)送的波形如下：端發(fā)送的波形如下：時鐘+12v-12v若其中每個字

11、符含若其中每個字符含7位數(shù)據(jù)位、位數(shù)據(jù)位、1位偶校驗位、位偶校驗位、1位停止位，則該字符的位停止位，則該字符的ascii碼為碼為 。（a）4eh （b）46h （c）31h （d）39h （1）可進行同步傳送和異步傳送（）可進行同步傳送和異步傳送（5-8bit/5-8bit/字符）。字符）。 同步方式下同步方式下8251a內(nèi)部能自動檢測內(nèi)部能自動檢測 同步字符同步字符 ，從而，從而實現(xiàn)同步實現(xiàn)同步。異步方式下異步方式下能自動產(chǎn)生起始位能自動產(chǎn)生起始位并能根據(jù)編程為并能根據(jù)編程為每個數(shù)據(jù)增加每個數(shù)據(jù)增加 1 個、個、 1 . 5 個或個或 2 個停止位個停止位 ?？梢詸z查假啟?？梢詸z查假啟動位，

12、自動檢測和處理終止字符。動位，自動檢測和處理終止字符。 （2）全雙工的工作方式全雙工的工作方式 （3）提供出錯檢測：具有奇偶、溢出和幀錯誤等）提供出錯檢測：具有奇偶、溢出和幀錯誤等檢測電路。檢測電路。 （4）全部輸入）全部輸入/輸出與輸出與ttl電平兼容，單一的電平兼容，單一的+5v電電源，單相源，單相ttl電平時鐘，電平時鐘，28腳雙列直插式封裝。腳雙列直插式封裝。 發(fā)送緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器調(diào)制解調(diào)控制電路db讀 / 寫邏輯resetclkrdwrc/dcsdsrdtrctsrts發(fā)送控制電路接收緩沖器接收控制電路rxdtxdtxrdytxetxcrxrdyrxcsyndet8251a由由7

13、個模塊組成：個模塊組成： 接收緩沖器接收緩沖器 接收控制電路接收控制電路 發(fā)送緩沖器發(fā)送緩沖器 發(fā)送控制電路發(fā)送控制電路 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器 讀讀/寫控制邏輯電路寫控制邏輯電路 調(diào)制調(diào)制/解調(diào)控制電路。解調(diào)控制電路。 接收緩沖器接收緩沖器對外的引腳為對外的引腳為rxd，它的功，它的功能就是從能就是從rxd引腳接收串行數(shù)據(jù)并按照相應引腳接收串行數(shù)據(jù)并按照相應的格式將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成并行數(shù)據(jù)?？梢姡母袷綄⒋袛?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成并行數(shù)據(jù)?？梢姡瑥墓δ苌峡?，它對應于編程結構圖中的接收從功能上看，它對應于編程結構圖中的接收移位寄存器。移位寄存器。 接收控制電路接收控制電路是配合接收緩沖器工作的，是配合

14、接收緩沖器工作的，它管理有關接收的所有功能。如它管理有關接收的所有功能。如 消除假啟動干擾；消除假啟動干擾； 對接收到的信息進行奇偶校驗，并根據(jù)校驗的對接收到的信息進行奇偶校驗，并根據(jù)校驗的結果建立相應的狀態(tài)位結果建立相應的狀態(tài)位。 發(fā)送緩沖器發(fā)送緩沖器把來自把來自cpu的并行數(shù)據(jù)加的并行數(shù)據(jù)加上相應的控制信息，然后轉(zhuǎn)變成串行數(shù)據(jù)上相應的控制信息，然后轉(zhuǎn)變成串行數(shù)據(jù)從從txd引腳發(fā)出。引腳發(fā)出。發(fā)送控制電路發(fā)送控制電路和發(fā)送緩沖器配合工作，它控和發(fā)送緩沖器配合工作，它控制和管理所有與串行發(fā)送有關的功能。即在異步方制和管理所有與串行發(fā)送有關的功能。即在異步方式下，為數(shù)據(jù)加上起始位、校驗位和停止位

15、；在同式下，為數(shù)據(jù)加上起始位、校驗位和停止位；在同步方式下，插入同步字符，在數(shù)據(jù)中插入校驗位。步方式下，插入同步字符，在數(shù)據(jù)中插入校驗位。 數(shù)據(jù)總線緩沖數(shù)據(jù)總線緩沖器器是是 cpu 與與 8251a 之間的數(shù)據(jù)接口。包含之間的數(shù)據(jù)接口。包含 3 個個 8 位的緩沖位的緩沖寄存器：兩個寄存器分別用來存放寄存器：兩個寄存器分別用來存放 cpu 向向 8251a 讀取的數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。一個讀取的數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。一個寄存器用來存放寄存器用來存放 cpu 向向 8251a 寫入的寫入的數(shù)據(jù)或控制。數(shù)據(jù)或控制。 讀讀/ /寫控制邏輯電路寫控制邏輯電路用來配合數(shù)據(jù)總線緩用來配合數(shù)據(jù)總線緩沖器工作。即：沖器工

16、作。即： 接收寫信號接收寫信號 ，并將來自數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)和控，并將來自數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)和控制字寫入制字寫入8251a8251a； 接收讀信號接收讀信號 ，并將數(shù)據(jù)和狀態(tài)字從，并將數(shù)據(jù)和狀態(tài)字從8251a8251a送送往數(shù)據(jù)總線；往數(shù)據(jù)總線； 接收控制接收控制/ /數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信號 ，將此信號和讀，將此信號和讀/ /寫信寫信號結合起來通知號結合起來通知8251a8251a，當前讀，當前讀/ /寫的是數(shù)據(jù)還是寫的是數(shù)據(jù)還是控制字、狀態(tài)字；控制字、狀態(tài)字； 接收時鐘信號接收時鐘信號clkclk，完成，完成8251a8251a的內(nèi)部定時；的內(nèi)部定時；接收復位信號接收復位信號resetreset，使，使8

17、251a8251a處于空閑狀態(tài)。處于空閑狀態(tài)。 wrrddc / 調(diào)制解調(diào)控制電路調(diào)制解調(diào)控制電路用來簡化用來簡化8251a8251a和調(diào)制和調(diào)制解調(diào)器的連接。解調(diào)器的連接。 在進行遠程通信時，要用調(diào)制器將串行接在進行遠程通信時，要用調(diào)制器將串行接口送出的數(shù)字信號變?yōu)槟M信號，再發(fā)送出去，口送出的數(shù)字信號變?yōu)槟M信號，再發(fā)送出去，接收端則要用解調(diào)器將摸擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，接收端則要用解調(diào)器將摸擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，再由串行接口送往計算機主機。在全雙工通信情再由串行接口送往計算機主機。在全雙工通信情況下，每個收發(fā)站都要連接調(diào)制解調(diào)器。有了調(diào)況下，每個收發(fā)站都要連接調(diào)制解調(diào)器。有了調(diào)制調(diào)制解調(diào)器電路

18、，就提供了一組通用的控制信制調(diào)制解調(diào)器電路，就提供了一組通用的控制信號，使得號，使得8251a8251a可以直接和調(diào)制解調(diào)器連接?？梢灾苯雍驼{(diào)制解調(diào)器連接。 三、三、8251a的外部引腳的外部引腳ctssynde/bdtxrdytxemptytxdclkresetdsrrtsdtrrxcvccd0d1txcd7d6d5d2d3gndrxdd4c/dwrcsrdrxrdy8251a53421679810111214131615171819212022232827252624 8251a的對外信號分為兩組：的對外信號分為兩組：一組是一組是8251a和和cpu之間的信號之間的信號一組是一組是8251

19、a和外部設備（或調(diào)制解調(diào)器）之間的信號。和外部設備（或調(diào)制解調(diào)器）之間的信號。 譯碼定時器計數(shù)器/外設8251a8086d7d0a1m/iocsc/dwrrdrdwrresettxrdytxesyndetrxrdyrxctxcrxdtxdctsrtsdsrdtrclk （1）8251a和和cpu之間的連接信號之間的連接信號 d7d0：雙向、三態(tài)的數(shù)據(jù)總線。：雙向、三態(tài)的數(shù)據(jù)總線。與系統(tǒng)與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連，數(shù)據(jù)線上不只傳輸一般的的數(shù)據(jù)總線相連，數(shù)據(jù)線上不只傳輸一般的數(shù)據(jù)，也傳輸數(shù)據(jù)，也傳輸cpu對對8251a的編程命令和的編程命令和8251a送往送往cpu的狀態(tài)信息。的狀態(tài)信息。 cs讀讀/寫

20、控制信號寫控制信號 ：片選信號：片選信號 ：讀信號讀信號 ：寫信號：寫信號 控制控制/數(shù)據(jù)信號，用來區(qū)分當前讀數(shù)據(jù)信號，用來區(qū)分當前讀/寫的是數(shù)寫的是數(shù)據(jù)還是控制信息據(jù)還是控制信息/ /狀態(tài)信息。狀態(tài)信息。rdwrdc/8251a讀寫操作表讀寫操作表cs rd wr c/d操 作0010cpu讀8251數(shù)據(jù)0100cpu向8251寫數(shù)據(jù)0011cpu讀8251狀態(tài)字0101cpu向8251寫控制字011*數(shù)據(jù)總線浮空1*數(shù)據(jù)總線浮空注意：8251a只有兩個連續(xù)的端口地址：只有兩個連續(xù)的端口地址：數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口合用同一個偶數(shù)據(jù)輸入端口和數(shù)據(jù)輸出端口合用同一個偶地址，而狀態(tài)端口和控制端

21、口合用同一個奇地址，而狀態(tài)端口和控制端口合用同一個奇地址。在地址。在8086/8088系統(tǒng)中，利用地址線系統(tǒng)中，利用地址線a1來區(qū)分奇地址端口和偶地址端口。于是來區(qū)分奇地址端口和偶地址端口。于是a1為低電平時正好選中了偶地址端口，再與讀為低電平時正好選中了偶地址端口，再與讀寫信號配合，便實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫信號配合，便實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀/寫；寫；a1為高為高電平時正好選中了奇地址端口，再與讀寫信電平時正好選中了奇地址端口，再與讀寫信號配合，便實現(xiàn)了狀態(tài)信息的讀取和控制信號配合，便實現(xiàn)了狀態(tài)信息的讀取和控制信息的寫入。息的寫入。 收發(fā)聯(lián)絡信號收發(fā)聯(lián)絡信號 txrdy（transmitter ready）：發(fā)

22、送器準備好信發(fā)送器準備好信號，高電平有效。號，高電平有效。txrdy用來用來告訴告訴cpu，8251a已經(jīng)準備好發(fā)送一個信號字符。已經(jīng)準備好發(fā)送一個信號字符。txrdy可作為中可作為中斷請求信號或查詢信號。當斷請求信號或查詢信號。當8251a從從cpu得到一個得到一個字符后，字符后，txrdy便變成低電平。便變成低電平。 txe（ transmitter empty）：發(fā)送器空信號。高）：發(fā)送器空信號。高電平有效，用來表示此時電平有效，用來表示此時8251a發(fā)送器中并行到串發(fā)送器中并行到串轉(zhuǎn)換器空，它實際上指示了一個發(fā)送動作的完成。轉(zhuǎn)換器空，它實際上指示了一個發(fā)送動作的完成。當當8251a從從

23、cpu得到一個字符時得到一個字符時txe便成為低電平便成為低電平。 rxrdy（receiver ready）：接收器準備：接收器準備好信號，好信號，rxrdy用來表示當前用來表示當前8251a已經(jīng)已經(jīng)從外部設備或調(diào)制解調(diào)器接收到一個字符，從外部設備或調(diào)制解調(diào)器接收到一個字符，正等待正等待cpu取走。因此，在中斷方式時，取走。因此，在中斷方式時，rxrdy可用來作為中斷請求信號；在查詢可用來作為中斷請求信號；在查詢方式時，方式時，rxrdy可用來作為聯(lián)絡信號。當可用來作為聯(lián)絡信號。當cpu從從8251a讀取一個字符后，讀取一個字符后，rxrdy便便變?yōu)榈碗娖剑鹊较乱淮谓邮盏揭粋€新的字變?yōu)榈碗?/p>

24、平，等到下一次接收到一個新的字符后，又升為高電平符后，又升為高電平 syndet（synchronous detect）：同步檢測：同步檢測信號信號syndet只用于同步方式。只用于同步方式。syndet引腳既引腳既可以工作在輸入狀態(tài)，也可以工作在輸出狀態(tài)可以工作在輸入狀態(tài)，也可以工作在輸出狀態(tài) 。在內(nèi)同步情況下，在內(nèi)同步情況下，syndet作為輸出端，會在作為輸出端，會在cpu執(zhí)行一次讀操作后，變?yōu)榈碗娖?；在外同步?zhí)行一次讀操作后，變?yōu)榈碗娖剑辉谕馔角闆r下，情況下，syndet作為輸入端，它的電平狀況決作為輸入端，它的電平狀況決定于外部信號。定于外部信號。 收發(fā)聯(lián)絡信號收發(fā)聯(lián)絡信號 （da

25、ta terminal ready ）：數(shù)據(jù)終端準）：數(shù)據(jù)終端準備好信號，是由備好信號，是由8251a送往外設的，送往外設的，cpu通過通過命令可以使其變?yōu)榈碗娖郊从行щ娖?，從而通命令可以使其變?yōu)榈碗娖郊从行щ娖?，從而通知外部設備，知外部設備，cpu當前已經(jīng)準備就緒。當前已經(jīng)準備就緒。 （data set readydata set ready）：數(shù)據(jù)設備準備好信）：數(shù)據(jù)設備準備好信號，是外設送往號，是外設送往8251a的，低電平時有效，它的，低電平時有效，它用來表示當前外設已經(jīng)準備好。當出現(xiàn)低電平用來表示當前外設已經(jīng)準備好。當出現(xiàn)低電平時，會在時，會在8251a的狀態(tài)寄存器第的狀態(tài)寄存器第7

26、位上反映出位上反映出來，所以，來，所以，cpu通過對狀態(tài)寄存器的讀取操通過對狀態(tài)寄存器的讀取操作，便可以實現(xiàn)對信號的檢測。作，便可以實現(xiàn)對信號的檢測。 dtrdsr（2）8251a與外部設備之間的連接信號與外部設備之間的連接信號 （request set ready）：請求發(fā)送信號，是）：請求發(fā)送信號，是8251a送往外設的，低電平時有效，送往外設的，低電平時有效，cpu可以通過編程命令可以通過編程命令使其變?yōu)橛行щ娖剑员硎臼蛊渥優(yōu)橛行щ娖?，以表示cpu已經(jīng)準備好發(fā)送。已經(jīng)準備好發(fā)送。 （clear to sendclear to send）：允許發(fā)送信號，是對）：允許發(fā)送信號，是對 的響應

27、信號，它是由外設送往的響應信號，它是由外設送往8251a的，當為低電平的，當為低電平時，時，8251a才能執(zhí)行發(fā)送操作。才能執(zhí)行發(fā)送操作。 使用時，這些信號中只有使用時，這些信號中只有 必須為低電平，其他必須為低電平，其他3 3個個信號引腳可以懸空起來不用。這就是說，即使信號引腳可以懸空起來不用。這就是說，即使cpucpu和外和外設之間不需要傳遞任何信號（比如無條件傳遞），也設之間不需要傳遞任何信號（比如無條件傳遞），也將使將使 端接地使它處于有效電平。端接地使它處于有效電平。 rtsctsctsctsrts數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信號rxd（receiving data）：接收器數(shù)據(jù)信號。rxd用來接收

28、外設送來的串行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)進入8251a后被轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿袛?shù)據(jù)。 txd（transmitting data）：發(fā)送器數(shù)據(jù)信號端。txd用來輸出數(shù)據(jù)。cpu送往8251a的并行數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)變?yōu)榇袛?shù)據(jù)后，通過txd送往外設。 8251a除了與除了與cpu及外設的連接信號外，還有電及外設的連接信號外，還有電源端、地端和源端、地端和3個時鐘端。個時鐘端。 其中，時鐘其中，時鐘clk用來產(chǎn)生用來產(chǎn)生8251a器件的內(nèi)部器件的內(nèi)部時序，要求時序，要求clk的頻率在同步方式下大于接收數(shù)的頻率在同步方式下大于接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率的據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率的30倍，在異步方式下則倍，在異步方式下則要大于數(shù)據(jù)波特率的

29、要大于數(shù)據(jù)波特率的4. 5倍；發(fā)送器時鐘倍；發(fā)送器時鐘txc控制控制發(fā)送字符的速度，在同步方式下，發(fā)送字符的速度，在同步方式下，txc的頻率等的頻率等于字符傳輸?shù)牟ㄌ芈?，在異步方式下，于字符傳輸?shù)牟ㄌ芈?，在異步方式下，txc的頻的頻率可以為字符傳輸波特率的率可以為字符傳輸波特率的1倍、倍、16倍或者倍或者64倍，倍，具體倍數(shù)決定于具體倍數(shù)決定于8251a編程時指定的波特率因子；編程時指定的波特率因子；接收時鐘接收時鐘txc控制接收字符的速度，和控制接收字符的速度，和txc一樣，一樣，在同步方式下，在同步方式下，rxc的頻率等于字符傳輸?shù)牟ㄌ氐念l率等于字符傳輸?shù)牟ㄌ芈剩诋惒椒绞较?，則可為波特率

30、的率，在異步方式下，則可為波特率的1倍、倍、16倍或倍或者者64倍。在實際使用時，倍。在實際使用時，rxc和和txc往往連在一往往連在一起，由同一個外部時鐘來提供，起，由同一個外部時鐘來提供，clk則由另一個則由另一個頻率較高的外部時鐘來提供。頻率較高的外部時鐘來提供。 例：設例：設8251a為異步通信方式，每幀（字符）為異步通信方式，每幀（字符）含有含有7位數(shù)據(jù)位、位數(shù)據(jù)位、1位偶校驗位、位偶校驗位、1位停止位，位停止位，波特率因子為（系數(shù)）波特率因子為（系數(shù)）16，則發(fā)送，則發(fā)送/接收一個接收一個字符所需的發(fā)送字符所需的發(fā)送/接收時鐘周期數(shù)為接收時鐘周期數(shù)為 。（a）160 （b）144

31、（c）80 （d）9例：設例：設8251a為異步通信方式，設發(fā)送時鐘頻率為為異步通信方式，設發(fā)送時鐘頻率為19.2khz，波特率因子為（系數(shù)），波特率因子為（系數(shù)）16，完成一個字符，完成一個字符的發(fā)送需要的發(fā)送需要1/120s，若每個字符包含奇偶校驗位和停，若每個字符包含奇偶校驗位和停止位各止位各1位，則每個字符包含的數(shù)據(jù)位是位，則每個字符包含的數(shù)據(jù)位是 。（a）7 （b）8 （c）9 （d）10aa四、四、8251a8251a的編程的編程8251a有兩組有兩組cpu可訪問的內(nèi)部寄存器：可訪問的內(nèi)部寄存器： 數(shù)據(jù)寄存器：數(shù)據(jù)寄存器： 包括數(shù)據(jù)輸入寄存器和數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)輸入寄存器和數(shù)據(jù)輸出寄存器

32、。輸出寄存器。 控制及狀態(tài)寄存器：控制及狀態(tài)寄存器： 包括方式選擇寄存器、包括方式選擇寄存器、操作命令寄存器和狀態(tài)寄存器。操作命令寄存器和狀態(tài)寄存器。1、8251a的控制字和狀態(tài)字的控制字和狀態(tài)字 8251a有兩種控制字：有兩種控制字： 方式選擇控制字（方式字）：寫入方式選方式選擇控制字（方式字）：寫入方式選擇寄存器的內(nèi)容擇寄存器的內(nèi)容 操作命令控制字（命令字）：寫入操作命操作命令控制字（命令字）：寫入操作命令寄存器的內(nèi)容令寄存器的內(nèi)容 （1 1）方式選擇控制字）方式選擇控制字 例如，要求例如，要求8251a芯片作為異步通信，波特率為芯片作為異步通信，波特率為64，字，字符長度符長度8位，奇校

33、驗，位，奇校驗，2個停止位，則方式選擇字應為十個停止位，則方式選擇字應為十六進制的六進制的dfh(11011111bdfh)。01 異步異步 110 異步異步 1611 異步異步 6400 字符長度為字符長度為5位位01 字符長度為字符長度為6位位10 字符長度為字符長度為7位位11 字符長度為字符長度為8位位 0 無奇偶校驗位無奇偶校驗位01 奇校驗奇校驗11 偶校驗偶校驗無效無效 001個停止位個停止位 011.5個停止位個停止位 102個停止位個停止位 11 s2 s1 ep pen l2 l1 b2 b1異步方式異步方式l100同步方式同步方式與異步方式相同與異步方式相同1 synd為

34、輸入（外同步）為輸入（外同步）0 synd為輸出（內(nèi)同步）為輸出（內(nèi)同步）1 單字符同步單字符同步0 雙字符同步雙字符同步scs esd ep pen l2 l1 0 0 同步方式同步方式l1方式選擇控制字方式選擇控制字 ehir rst er sbrk rxe dtr txen使使dtr引腳為低電平引腳為低電平1 啟動搜索同步字符啟動搜索同步字符1 允許發(fā)送允許發(fā)送0 禁止發(fā)送禁止發(fā)送1 允許接收允許接收0 禁止接收禁止接收1 發(fā)斷缺字符發(fā)斷缺字符0 正常工作正常工作1 內(nèi)部復位，使內(nèi)部復位，使8251回到方式選擇格式回到方式選擇格式1 請求發(fā)送請求發(fā)送1 使錯誤標志使錯誤標志pe、oe、f

35、e復位復位（2 2）操作命令控制字操作命令控制字 cpucpu可在可在8251a8251a工作過程中利用輸入指令工作過程中利用輸入指令（inin指令）讀取當前指令）讀取當前8251a8251a的狀態(tài)字，從而可的狀態(tài)字，從而可以檢測接口和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)。以檢測接口和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)。（3 3）狀態(tài)字狀態(tài)字d7dsr數(shù)據(jù)設備就緒后為“1”d6s/bdetd5fed4oed3ped2txempd1rxrdyd0txrdy發(fā)送器就緒為“1”幀格式出錯標志，出錯為“1”奇偶校驗出錯標志，出錯為“1”接收器就緒為“1”發(fā)送器txempty空為“1”溢出出錯標志出錯為“1”反映同步方式syndet/異

36、步方式brkdet狀態(tài)例：若要采用查詢方式從例：若要采用查詢方式從8251a接收器讀入數(shù)據(jù)，設接收器讀入數(shù)據(jù)，設控制口地址和數(shù)據(jù)口地址分別為控制口地址和數(shù)據(jù)口地址分別為fff2h、fff0h。mov dx，0fff2hl：in al，dxtest al，02hjz ltest al，38hjnz errmov dx，0fff0hin al，dxerr：讀控制口，取出狀態(tài)字讀控制口，取出狀態(tài)字檢查狀態(tài)字查數(shù)據(jù)是否準備好檢查狀態(tài)字查數(shù)據(jù)是否準備好檢查狀態(tài)字查數(shù)據(jù)是否有錯檢查狀態(tài)字查數(shù)據(jù)是否有錯無錯則從數(shù)據(jù)口讀入數(shù)據(jù)無錯則從數(shù)據(jù)口讀入數(shù)據(jù)有錯，則轉(zhuǎn)出錯程序處理有錯，則轉(zhuǎn)出錯程序處理2 2、8251a

37、的的編程步驟編程步驟 8251a編程包括兩部分編程包括兩部分：規(guī)定工作方式：用來設定規(guī)定工作方式：用來設定8251a的一般工的一般工作特性（如異步方式或同步方式、字符格作特性（如異步方式或同步方式、字符格式、傳輸率等等），它是通過式、傳輸率等等），它是通過cpu向向8251a輸出輸出“方式選擇控制字方式選擇控制字”來實現(xiàn)的；來實現(xiàn)的；發(fā)出操作命令。操作命令即是用來指定發(fā)出操作命令。操作命令即是用來指定8251a的具體操作（如發(fā)送器允許、接收的具體操作（如發(fā)送器允許、接收器允許、請求發(fā)送等），它是通過器允許、請求發(fā)送等），它是通過cpu向向8251a輸出輸出“操作命令字操作命令字”來實現(xiàn)的。來實

38、現(xiàn)的。 3、8251a的編程舉例的編程舉例異步方式下的初始化編程舉例異步方式下的初始化編程舉例方式選擇控制字的設定方式選擇控制字的設定例如，設定例如，設定8251a工作于異步方式，波特工作于異步方式，波特率因子為率因子為64，每字符，每字符7個數(shù)據(jù)位，偶校驗，個數(shù)據(jù)位，偶校驗，2位位停止位，則方式選擇控制字為：停止位，則方式選擇控制字為：11111011b操作命令控制字的設定操作命令控制字的設定例如，使例如，使8251a的發(fā)送器允許，接收器允的發(fā)送器允許，接收器允許，使狀態(tài)寄存器中的許，使狀態(tài)寄存器中的3個錯誤標志位復位，個錯誤標志位復位，使數(shù)據(jù)終端準備好信號輸出低電平（有效），使數(shù)據(jù)終端準備

39、好信號輸出低電平（有效），則操作命令控制字為：則操作命令控制字為：00010111b00010111b “方式選擇控制字方式選擇控制字”和和“操作命令控操作命令控制字制字”應使用同一個端口地址（即應使用同一個端口地址（即控制口地址）控制口地址）按先后次序?qū)懭氚聪群蟠涡驅(qū)懭?251a之中。之中。若將若將8251a的輸入端接地址總線的的輸入端接地址總線的a0位，則位，則cpu需用奇地址訪問控制口（需用奇地址訪問控制口（ a0 =1），用偶地址訪），用偶地址訪向數(shù)據(jù)口（向數(shù)據(jù)口（ a0 =0）?，F(xiàn)假定）?，F(xiàn)假定8251a的控制口地的控制口地址為址為51h，數(shù)據(jù)口地址為，數(shù)據(jù)口地址為50h，則本例的初始化，則本例的初始化程序如下：程序如下：mov al，0fbhout 51h，al mov al，17h out 51h，al 同步方式下的初始編程舉例同步方式下的初始編程舉例 8251a8251a工作于同步方式下的初始化編程工作于同步方式下的初始化編程應為：首先輸出方式選擇字（同步方式），應為：首先輸出方式選擇字（同步方式），然后緊接著輸出一個同步字符（單同步）或然后緊接著輸出一個同步字符（單同步）或兩個同步字符（雙同步），最后輸出操作命兩個同步字符（雙同步），最后輸出操作命令字。令字