第八章 串行輸入輸出接口

1、第八章第八章 串行輸入串行輸入/ /輸出接口輸出接口 8.1 概述二、二、 串行通信的實(shí)現(xiàn)串行通信的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)外設(shè)TXDRXDTXDRXDD QD QCLKD QCLKD0D6并入串出移位寄存器D QD QCLKD QCLKD7D1并出串入移位寄存器 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 D7D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0同步脈沖波特率波特率1/波特波特率因子率因子接收時(shí)鐘接收時(shí)鐘12001619200 12008.2 8.2 串行通信的基本技術(shù)串行通信的基本技術(shù)a. 奇偶錯(cuò)誤奇偶錯(cuò)誤如上所述，在接收時(shí)，

2、如上所述，在接收時(shí)，UARTUART檢查接收到的每一個(gè)字符的檢查接收到的每一個(gè)字符的“1 1”的個(gè)數(shù)這個(gè)標(biāo)志，發(fā)出奇偶校驗(yàn)出錯(cuò)信息。的個(gè)數(shù)這個(gè)標(biāo)志，發(fā)出奇偶校驗(yàn)出錯(cuò)信息。b. 幀錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤若接收到的字符格式不符合規(guī)定(如缺少停止位等)，則置位該標(biāo)志，發(fā)出幀出錯(cuò)信息。c. 丟失丟失(溢出溢出)錯(cuò)誤錯(cuò)誤UART是一種雙緩沖器結(jié)構(gòu)。例如，在接收時(shí)，接收的數(shù)據(jù)先由移位寄存器移位，把串行數(shù)據(jù)變成并行數(shù)據(jù)，然后送到接收數(shù)據(jù)寄存器，由輸入指令將數(shù)據(jù)送到CPU中。由于數(shù)據(jù)送到接收數(shù)據(jù)寄存器，所以即使CPU還沒(méi)取走這個(gè)數(shù)據(jù)，UART也可以接收另一個(gè)新的字符。但若UABT接收到第二個(gè)字符的停止位，且要把第二個(gè)字符

3、傳送到接收數(shù)據(jù)寄存器時(shí)，CPU還沒(méi)取走上一個(gè)數(shù)據(jù)，于是第一個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)被丟失。如果UART出現(xiàn)這種情況就置位丟失(溢出)標(biāo)志，發(fā)出丟失出錯(cuò)信息。 8.3 8.3 可編程串行通訊接口芯片可編程串行通訊接口芯片8251A8251A簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 發(fā)送和接發(fā)送和接收電路收電路調(diào)制解調(diào)調(diào)制解調(diào)控制電路控制電路 總線接總線接口部分口部分 1發(fā)送器發(fā)送器 a. 數(shù)據(jù)輸出線數(shù)據(jù)輸出線TxD b. 發(fā)送時(shí)鐘發(fā)送時(shí)鐘 TxC c. 發(fā)送器準(zhǔn)備好發(fā)送器準(zhǔn)備好 TxRDY d. 發(fā)送器空信號(hào)發(fā)送器空信號(hào) TxEMPY 過(guò)程過(guò)程 TxRDY有效有效CPU寫數(shù)據(jù)到寫數(shù)據(jù)到82518251發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)數(shù)據(jù) 發(fā)送完畢，發(fā)送完畢，TxEM

4、PY有效有效2接收器接收器 a. 數(shù)據(jù)輸入線數(shù)據(jù)輸入線RxD b. 接收時(shí)鐘接收時(shí)鐘 RxC c. 接收器準(zhǔn)備好接收器準(zhǔn)備好 RxRDY 過(guò)程過(guò)程 8251接數(shù)據(jù)接數(shù)據(jù) RxRDY有效有效 CPU讀讀82513調(diào)制解調(diào)控制電路調(diào)制解調(diào)控制電路 /DTR/DTR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好信號(hào)。是由數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好信號(hào)。是由825IA825IA送往送往外設(shè)的，表示外設(shè)的，表示CPUCPU當(dāng)前已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。當(dāng)前已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。 /DSR/DSR數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好。是外設(shè)送往數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好。是外設(shè)送往825lA825lA的，的，表示當(dāng)前外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)。表示當(dāng)前外設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)。8251Modem/DTR/DTR/D

5、SR/DSR /RTS/RTS請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)。是請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)。是8251A8251A送往外設(shè)的，送往外設(shè)的，表示表示C CP PU U已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送。已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送。 /CTS/CTS清除請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)。由外設(shè)送往清除請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)。由外設(shè)送往825lA825lA的，當(dāng)為低電平時(shí)，允許的，當(dāng)為低電平時(shí)，允許825lA825lA執(zhí)行發(fā)送操作。執(zhí)行發(fā)送操作。 8251Modem/RTS/RTS/CTS/CTS4讀讀/寫控制電路寫控制電路 三、8251編程 三、8251編程 RxCTxCOUT CLK GATE+5v1MHz82518253如果波特率為如果波特率為1200，波特，波特率因子為率因子為16，

6、問(wèn)計(jì)數(shù)初值？，問(wèn)計(jì)數(shù)初值？1200162. 控制寄存器的格式控制寄存器的格式 接收接收發(fā)射發(fā)射3. 狀態(tài)寄存器的格式（狀態(tài)控制字狀態(tài)寄存器的格式（狀態(tài)控制字（讀）（讀） 四、舉例RxCTxCOUT CLK GATE+5v1.8432M 82518253解：解：1 1、82538253工作方式及計(jì)數(shù)初值工作方式及計(jì)數(shù)初值工作方式工作方式 mode3mode382538253輸出頻率：輸出頻率： foutfout96009600* *16=153600=153.6K16=153600=153.6K fclk fclk=1M N=1000/153.6=6.51=1M N=1000/153.6=6.5

7、1( (不能用！不能用！) ) fclk fclk=1.8432M N=12=1.8432M N=122 2、82518251工作方式工作方式方式選擇控制字方式選擇控制字0 1 0 0 1 1 1 0 4EH操作命令控制字操作命令控制字0 0 1 1 0 1 1 1 37H3 3、程序、程序 82518251初始化設(shè)置：初始化設(shè)置： a a、先對(duì)、先對(duì)825lA825lA軟件復(fù)位，一般采用先送軟件復(fù)位，一般采用先送3 3個(gè)個(gè)0 0， 再送再送1 1個(gè)個(gè)40H40H的方法，這也是的方法，這也是8251A8251A的編程的編程 約定，約定，40H40H可以看成是使可以看成是使8251A8251A執(zhí)

8、行復(fù)位操執(zhí)行復(fù)位操 作的實(shí)際代碼。作的實(shí)際代碼。 b b、對(duì)、對(duì)8251A8251A進(jìn)行工作方式及操作命令設(shè)置進(jìn)行工作方式及操作命令設(shè)置MOV AL,00H MOV AL,00H ；復(fù)位；復(fù)位82518251OUT 92H,ALOUT 92H,ALCALL DELAYCALL DELAYOUT 92H,ALOUT 92H,ALCALL DELAYCALL DELAYOUT 92H,ALOUT 92H,ALCALL DELAYCALL DELAYMOV AL,40HMOV AL,40HOUT 92H,ALOUT 92H,ALCALL DELAY CALL DELAY ；等待；等待82518251

9、復(fù)位復(fù)位MOV AL,4EH MOV AL,4EH ；置工作方式；置工作方式OUT 92H,AL OUT 92H,AL MOV AL,37H MOV AL,37H ；操作命令操作命令OUT 92H,AL OUT 92H,AL 發(fā)送：發(fā)送：SENDDATSENDDATPROCPROC；DL:DL:要發(fā)送的數(shù)據(jù)要發(fā)送的數(shù)據(jù)CHKTXR:CHKTXR:IN ALIN AL，92H92H；輸入；輸入狀態(tài)字狀態(tài)字AND ALAND AL，01H01H；查；查TXRDYTXRDYJZ CHKTXRJZ CHKTXRMOV AL,DLMOV AL,DLOUT 90HOUT 90H，ALAL；發(fā)送；發(fā)送RET

10、RETSENDDATSENDDATENDPENDP接收接收：RECIDATRECIDATPROCPROC；AL:AL:接收的數(shù)據(jù)接收的數(shù)據(jù)CHKRXD:CHKRXD:IN ALIN AL，92H92H；輸入；輸入狀態(tài)字狀態(tài)字AND ALAND AL 02H02H；查；查RXRDYRXRDY？JZ CHKRXDJZ CHKRXDIN 90HIN 90H，ALAL；發(fā)送；發(fā)送RETRETRECIDATRECIDATENDPENDP五、8250和16550速度 8250：509600 16550：115200RxCTxCOUT CLK GATE+5v1.8432M 82518253A0A1A2數(shù)據(jù)口

11、數(shù)據(jù)口/波波特率因子特率因子低字節(jié)低字節(jié)波特率因波特率因子高字節(jié)子高字節(jié)線路控制線路控制寄存器寄存器線路狀態(tài)線路狀態(tài)寄存器寄存器16550單元386系統(tǒng)總線XD7XD6XD5XD4XD3XD2XD1XD0XA3XA2XA1IOW#IOR#IOY0D7D6D5D4D3D2D1D0A2A1A0WRRDCSRS-23216550單元RS-232D7D6D5D4D3D2D1D0A2A1A0WRRDCSXD7XD6XD5XD4XD3XD2XD1XD0XA3XA2XA1IOW#IOR#IOY0發(fā)送機(jī)接收機(jī)CLK_INCLK_IN386系統(tǒng)總線PCLKPIT+ 32位系統(tǒng)總線單元PCLKPIT+ 32位系統(tǒng)

12、總線單元 ;允許訪問(wèn)除數(shù)寄存器允許訪問(wèn)除數(shù)寄存器MOV DX,MY16550_3 MOV AL,80H OUT DX,AL CALL DALLY;波特率波特率9600；波特率；波特率1.8432/(波特率因子波特率因子16) MOV DX,MY16550_0 ;波特率低波特率低8位位 MOV AL,0CH OUT DX,AL CALL DALLY MOV DX,MY16550_1;波特率高波特率高8位位 MOV AL,00H OUT DX,AL CALL DALLY ; 工作方式選擇工作方式選擇 MOV DX,MY16550_3 MOV AL,1BH;偶校驗(yàn)偶校驗(yàn), 1位停止位位停止位, 8位

13、數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù) OUT DX,AL CALL DALLY ; modem設(shè)置設(shè)置 MOV DX,MY16550_4;MCR MOV AL,03H;RTS, DTR有效有效 OUT DX,AL CALL DALLY; 中斷設(shè)置中斷設(shè)置MOV DX,MY16550_1; 中斷允許寄存器中斷允許寄存器 MOV AL,00H;中斷屏蔽中斷屏蔽 OUT DX,AL CALL DALLY0 0 0 1 1 0 1 1 ;發(fā)送發(fā)送TR: MOV DX,MY16550_5;發(fā)送保持寄存器檢查發(fā)送保持寄存器檢查L(zhǎng)SR IN AL,DX AND AL,20H JZ TRMOV DX,MY16550_0 MOV AL,TXD_data;發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù) OUT DX,ALRET ;接收接收REV: MOV DX,MY16550_5;查詢接收查詢接收 IN A