8251芯片介紹

1、(1) 單工通信：它只允許一個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)，不能進(jìn)行反方向傳輸。(2)半雙工通信：它允許兩個(gè)方向傳輸數(shù)據(jù)，但不能同時(shí)傳輸，只能交替進(jìn)行，A 發(fā) B 收或B 發(fā) A 收，這種協(xié)調(diào)可以靠增加接口的附加控制線來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可用軟件約定來(lái)實(shí)現(xiàn)。(3)全雙工通信：它允許兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，A 收 B 發(fā)的同時(shí)可A 發(fā) B 收，但是這兩個(gè)傳輸方向的資源必須完全獨(dú)立，A 與 B 都必須有獨(dú)立的接收器和發(fā)送器，從A 到 B和從B 到 A 的數(shù)據(jù)通路也必須完全分開(kāi)( 至少在邏輯上是分開(kāi)的) 。8251 作用、特點(diǎn)具有同步 / 異步的接受 / 發(fā)送功能它能將并行輸入的8 位數(shù)據(jù)變換成逐位輸出的串行信號(hào)；也能將串

2、行輸入數(shù)據(jù)變換成并行數(shù)據(jù)，一次傳送給處理機(jī)。廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)距離通信系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。8251A 由發(fā)送器、 接收器、 數(shù)據(jù)總線緩沖存儲(chǔ)器讀/ 寫控制電路及調(diào)制/ 解調(diào)控制電路等5 部分組成，各組成部分的工作過(guò)程：8251A 的發(fā)送器包括發(fā)送緩沖存儲(chǔ)器，CPU用 OUT指令將要發(fā)送的數(shù)據(jù)送入到 8251A 的數(shù)據(jù)總線緩沖器， 再并行送入發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器中。當(dāng) TxRDY有效時(shí)，將數(shù)據(jù)送移位寄存器將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)并格式化后，經(jīng) TxD 引腳串行輸出。發(fā)送移位寄存器 ( 并串轉(zhuǎn)換 ) 及發(fā)送控制電路 3 部分， CPU需要發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖存儲(chǔ)器并行輸入，并鎖存到發(fā)送緩沖存儲(chǔ)器中。如果是采

3、用同步方式，則在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，發(fā)送器將自動(dòng)送出一個(gè) ( 單同步 ) 或兩個(gè) ( 雙同步 ) 同步字符 (Sync) 。然后，逐位串行輸出數(shù)據(jù)。如果采用異步方式，則由發(fā)送控制電路在其首尾加上起始位及停止位，然后從起始位開(kāi)始，經(jīng)移位寄存器從數(shù)據(jù)輸出線 TXD 逐位串行輸出，其發(fā)送速率由 TXC端上收到的發(fā)送時(shí)鐘頻率決定。當(dāng)發(fā)送器作好接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)，由發(fā)送控制電路向CPU發(fā)出 TXRDY有效信號(hào)，CPU立即向 8251A并行輸出數(shù)據(jù)。如果8251A 與 CPU之間采用中斷方式交換信息，那時(shí)TXRDY作為向 CPU發(fā)出的發(fā)送中斷請(qǐng)求信號(hào)。待發(fā)送器中的八位數(shù)據(jù)發(fā)送完畢時(shí)，由發(fā)送控制電路向 CPU 發(fā)出T

4、XEMPTY有效信號(hào)，表示發(fā)送器中移位寄存器已空。因此，發(fā)送緩沖存儲(chǔ)器和發(fā)送移位寄存器構(gòu)成發(fā)送器的雙緩沖結(jié)構(gòu)8251A 的接收器包括接收緩沖存儲(chǔ)器，接收移位寄存器( 串并轉(zhuǎn)換 ) 及接收控制電路3 部分。外部通信數(shù)據(jù)從RXT 端，逐位進(jìn)入接收移位寄存器中。如果是同步方式， 則要檢測(cè)同步字符，確認(rèn)已經(jīng)達(dá)到同步，接收器才可開(kāi)始串行接收數(shù)據(jù)，待一組數(shù)據(jù)接收完畢，便把移位寄存器中的數(shù)據(jù)并行置入接收緩沖存儲(chǔ)器中；如果是異步方式，則應(yīng)識(shí)別并刪除起始位和停止位。這時(shí) RXDRY線輸出高電平，表示接收器已準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，等待向CPU輸出。 8251A 接收數(shù)據(jù)的速率由 RXC 端輸入的時(shí)鐘頻率決定。接收緩沖存儲(chǔ)器

5、和接收移位寄存器構(gòu)成接收器的雙緩沖結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)總線緩沖存儲(chǔ)器是 CPU與 8251A 之間信息交換的通道。它包含3 個(gè) 8 位緩沖寄存器，其中兩個(gè)用來(lái)存放CPU向 8251A 讀取的數(shù)據(jù)及狀態(tài)，當(dāng)CPU執(zhí)行 IN 指令時(shí)，便從這兩個(gè)寄存器中讀取數(shù)據(jù)字及狀態(tài)字。另一個(gè)緩沖寄存器存放CPU向 8251A 寫入的數(shù)據(jù)或控制字。當(dāng)CPU執(zhí)行 OUT指令時(shí)，可向這個(gè)寄存器寫入，由于兩者公用一個(gè)緩沖寄存器，這就要求CPU在向 8251A 寫入控制字時(shí)，該寄存器中無(wú)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)。為此，該接口電路必需要有一定的措施來(lái)防止。讀/ 寫控制電路、完成 CPU對(duì)芯片的讀寫控制和復(fù)位功能用來(lái)接收一系列的控制信號(hào)，由它們

6、可確定8251A 處于什么狀態(tài)， 并向 8251A 內(nèi)部各功能部件發(fā)出有關(guān)的控制信號(hào)，因此它實(shí)際上是8251A 的內(nèi)部控制器調(diào)制 / 解調(diào)控制電路當(dāng)使用 8251A 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離串行通信時(shí)， 8251A 的數(shù)據(jù)輸出端要經(jīng)過(guò)調(diào)制器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，數(shù)據(jù)接收端收到的是經(jīng)過(guò)解調(diào)器轉(zhuǎn)換來(lái)的數(shù)字信號(hào)，8251A 芯片的控制字及其工作方式控制字： PPT95頁(yè)起包括：方式選擇控制字（95）、操作命令控制字（98）、狀態(tài)控制字（100）、8251 的工作方式：異步工作方式：CPU發(fā)出接收命令，接收電路監(jiān)視RxD端，發(fā)現(xiàn)一個(gè)起始位，開(kāi)始一個(gè)字符的接收過(guò)程。在接收手時(shí)針的作用下，接收到的數(shù)據(jù)串行進(jìn)入接收移

7、位寄存器，被移位并進(jìn)行奇偶校驗(yàn)， 再刪除停止位， 得到并行數(shù)據(jù)， 經(jīng)片內(nèi)總線接收數(shù)據(jù)緩沖器，等待 CPU讀取，同時(shí) RxRDY引腳置高電平，且狀態(tài)寄存器的RxRDY位為 1同步工作方式：同比工作方式分為內(nèi)同步和外同步：工作于內(nèi)同步： CPU發(fā)出允許接收和進(jìn)入搜索指令，檢測(cè) RxD引腳，將接收的數(shù)據(jù)位送入移位寄存器， 并與同步字符寄存器的內(nèi)容比較， 若不同， 不斷接收并且進(jìn)行移位比較操作，知道相同出現(xiàn)，則 SYNDET置高電平，表明同步出現(xiàn)。若為雙同步則需兩個(gè)字符均一致。工作于外同步： 由外部電路監(jiān)測(cè)同步字符， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)同步字符后， 從同步輸入端SYNDET輸入高電平，告知 8251A，8251A 就脫離對(duì)同步字符的搜索過(guò)程，高電平需維持一個(gè)接收時(shí)鐘周期。達(dá)到同步后，8251A 利用接收時(shí)鐘采樣RxD，接收同步幀格式數(shù)據(jù)。采得的數(shù)據(jù)送往移位寄存器，當(dāng)位數(shù)達(dá)到一個(gè)字符規(guī)定的數(shù)位時(shí)，移位寄存器的內(nèi)容通過(guò)片內(nèi)總線送往接收數(shù)據(jù)緩沖器，同時(shí)RxRDY引腳置高電平，且狀態(tài)寄存器的RxRDY位為 1，表示已經(jīng)收到一個(gè)可用字符。8251 與 CPU的數(shù)據(jù)交換采用查詢方式，在數(shù)據(jù)交換前應(yīng)讀取狀態(tài)寄存器。狀態(tài)寄存器 D0=1(TxRDY=1)，CPU可以向 8251 數(shù)據(jù)端口寫入數(shù)據(jù)，完成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送狀態(tài)寄存器 D1=1 (RxRDY=