微機原理教程11

1、第第1111章：串行通信接口章：串行通信接口n 異步通信協(xié)議和異步通信協(xié)議和RS232C接口接口n 8250的內部結構和編程的內部結構和編程 n 異步通信程序異步通信程序 教學重點11.1 串行通信基礎串行通信基礎串行通信：將數(shù)據(jù)分解成二進制位用一條信串行通信：將數(shù)據(jù)分解成二進制位用一條信號線，一位一位順序傳送的方式號線，一位一位順序傳送的方式串行通信的優(yōu)勢：用于通信的線路少，因而串行通信的優(yōu)勢：用于通信的線路少，因而在遠距離通信時可以極大地降低成本在遠距離通信時可以極大地降低成本串行通信適合于遠距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于串行通信適合于遠距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于速度要求不高的近距離數(shù)據(jù)傳送速度要求不

2、高的近距離數(shù)據(jù)傳送PC系列機上有兩個串行異步通信接口、鍵盤、系列機上有兩個串行異步通信接口、鍵盤、鼠標器與主機間采用串行數(shù)據(jù)傳送鼠標器與主機間采用串行數(shù)據(jù)傳送1. 異步通信異步通信串行通信時的數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)信息都使串行通信時的數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)信息都使用同一根信號線傳送用同一根信號線傳送收發(fā)雙方必須遵守共同的通信協(xié)議（通信收發(fā)雙方必須遵守共同的通信協(xié)議（通信規(guī)程），才能解決傳送速率、信息格式、規(guī)程），才能解決傳送速率、信息格式、位同步、字符同步、數(shù)據(jù)校驗等問題位同步、字符同步、數(shù)據(jù)校驗等問題串行異步通信以字符為單位進行傳輸，其串行異步通信以字符為單位進行傳輸，其通信協(xié)議是通信協(xié)議是起止式異步通

3、信協(xié)議起止式異步通信協(xié)議起止式異步通信協(xié)議起止式異步通信協(xié)議起始位起始位每個字符開始傳送的標志，每個字符開始傳送的標志，起始位采用邏輯起始位采用邏輯0電平電平起始位起始位校驗位校驗位停止位停止位空閑位空閑位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位低位低位高位高位字符字符0/10/1 0/10/10/10/10/10/11 10 01 11 11 1數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。由由58個二進制位組成，低位先傳送個二進制位組成，低位先傳送校驗位校驗位用于校驗是否傳送正確；可用于校驗是否傳送正確；可選擇奇檢驗、偶校驗或不傳送校驗位選擇奇檢驗、偶校驗或不傳送校驗位停止位停止位表示該字符傳送結束。停

4、止表示該字符傳送結束。停止位采用邏輯位采用邏輯1電平，可選擇電平，可選擇1、1.5或或2位位空閑位空閑位傳送字符之間的邏輯傳送字符之間的邏輯1電平，電平，表示沒有進行傳送表示沒有進行傳送數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率也稱比特率（數(shù)據(jù)傳輸速率也稱比特率（Bit Rate）每秒傳輸?shù)亩M制位數(shù)每秒傳輸?shù)亩M制位數(shù)bps字符中每個二進制位持續(xù)的時間長度都一樣，為數(shù)據(jù)傳字符中每個二進制位持續(xù)的時間長度都一樣，為數(shù)據(jù)傳輸速率的倒數(shù)輸速率的倒數(shù)當進行二進制數(shù)碼傳輸，且每位時間長度相等時，當進行二進制數(shù)碼傳輸，且每位時間長度相等時，比特率還等于波特率（比特率還等于波特率（Baud Rate）過去，串行

5、異步通信的數(shù)據(jù)傳輸速率限制在過去，串行異步通信的數(shù)據(jù)傳輸速率限制在50 bps到到9600 bps之間?，F(xiàn)可以達到之間?，F(xiàn)可以達到115200 bps或更高或更高2. 同步通信同步通信以一個數(shù)據(jù)塊（幀）為傳輸單位，每個數(shù)據(jù)塊以一個數(shù)據(jù)塊（幀）為傳輸單位，每個數(shù)據(jù)塊附加附加1個或個或2個同步字符，最后以校驗字符結束個同步字符，最后以校驗字符結束同步通信的數(shù)據(jù)傳輸效率和傳輸速率較高，但同步通信的數(shù)據(jù)傳輸效率和傳輸速率較高，但硬件電路比較復雜硬件電路比較復雜串行同步通信主要應用在網(wǎng)絡當中串行同步通信主要應用在網(wǎng)絡當中最常使用高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議最常使用高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC同步字符同步字符數(shù)據(jù)

6、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)校驗字符校驗字符3. 傳輸制式傳輸制式全雙工全雙工站站A站站B站站A站站B站站A站站B半雙工半雙工單工單工4. 調制解調器調制解調器調制（調制（Modulating）把數(shù)字信號轉換為電話線路傳送的模擬信號把數(shù)字信號轉換為電話線路傳送的模擬信號解調（解調（Demodulating）將電話線路的模擬信號轉換為數(shù)字信號將電話線路的模擬信號轉換為數(shù)字信號調制解調器調制解調器MODEM具有調制和解調功能的器件合制在一個裝置具有調制和解調功能的器件合制在一個裝置示例示例11.2 串行接口標準串行接口標準EIA-232D美國電子工業(yè)協(xié)會美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制定的制定的通用標準串行接口通

7、用標準串行接口1962年公布，年公布，1969年修訂年修訂1987年年1月正式改名為月正式改名為EIA-232D設計目的是用于連接調制解調器設計目的是用于連接調制解調器現(xiàn)已成為數(shù)據(jù)終端設備現(xiàn)已成為數(shù)據(jù)終端設備DTE（例如計算機）與數(shù)（例如計算機）與數(shù)據(jù)通信設備據(jù)通信設備DCE（例如調制解調器）的標準接口（例如調制解調器）的標準接口可實現(xiàn)遠距離通信，也可近距離連接兩臺微機可實現(xiàn)遠距離通信，也可近距離連接兩臺微機屬于網(wǎng)絡層次結構中的最低層：物理層屬于網(wǎng)絡層次結構中的最低層：物理層11.2.1 EIA-232D的引腳定義的引腳定義232D接口標準使用一個接口標準使用一個25針連接器針連接器絕大多數(shù)設

8、備只使用其中絕大多數(shù)設備只使用其中9個信號，所以個信號，所以就有了就有了9針連接器針連接器232D包括兩個信道：主信道和次信道包括兩個信道：主信道和次信道次信道為輔助串行通道提供數(shù)據(jù)控制和通次信道為輔助串行通道提供數(shù)據(jù)控制和通道，但其傳輸速率比主信道要低得多，其道，但其傳輸速率比主信道要低得多，其他跟主信道相同，通常較少使用他跟主信道相同，通常較少使用232D的引腳（的引腳（1）TxD：發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)的發(fā)送端串行數(shù)據(jù)的發(fā)送端RxD：接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)的接收端串行數(shù)據(jù)的接收端232D的引腳（的引腳（2）RTS：請求發(fā)送請求發(fā)送當數(shù)據(jù)終端設備準備好送出數(shù)據(jù)時，就發(fā)出有效的當數(shù)據(jù)終端

9、設備準備好送出數(shù)據(jù)時，就發(fā)出有效的RTS信號，用于通知數(shù)據(jù)通信設備準備接收數(shù)據(jù)信號，用于通知數(shù)據(jù)通信設備準備接收數(shù)據(jù)CTS：清除發(fā)送（允許發(fā)送）清除發(fā)送（允許發(fā)送）當數(shù)據(jù)通信設備已準備好接收數(shù)據(jù)終端設備的傳送數(shù)當數(shù)據(jù)通信設備已準備好接收數(shù)據(jù)終端設備的傳送數(shù)據(jù)時，發(fā)出據(jù)時，發(fā)出CTS有效信號來響應有效信號來響應RTS信號信號RTS和和CTS是數(shù)據(jù)終端設備與數(shù)據(jù)通信設備間一是數(shù)據(jù)終端設備與數(shù)據(jù)通信設備間一對用于數(shù)據(jù)發(fā)送的聯(lián)絡信號對用于數(shù)據(jù)發(fā)送的聯(lián)絡信號232D的引腳（的引腳（3）DTR：數(shù)據(jù)終端準備好數(shù)據(jù)終端準備好通常當數(shù)據(jù)終端設備一加電，該信號就有效，表明數(shù)通常當數(shù)據(jù)終端設備一加電，該信號就有效

10、，表明數(shù)據(jù)終端設備準備就緒據(jù)終端設備準備就緒DSR：數(shù)據(jù)裝置準備好數(shù)據(jù)裝置準備好通常表示數(shù)據(jù)通信設備（即數(shù)據(jù)裝置）已接通電源連通常表示數(shù)據(jù)通信設備（即數(shù)據(jù)裝置）已接通電源連到通信線路上，并處在數(shù)據(jù)傳輸方式到通信線路上，并處在數(shù)據(jù)傳輸方式DTR和和DSR也可用做數(shù)據(jù)終端設備與數(shù)據(jù)通信設也可用做數(shù)據(jù)終端設備與數(shù)據(jù)通信設備間的聯(lián)絡信號，例如應答數(shù)據(jù)接收備間的聯(lián)絡信號，例如應答數(shù)據(jù)接收232D的引腳（的引腳（4）GND：信號地信號地為所有的信號提供一個公共的參考電平為所有的信號提供一個公共的參考電平CD：載波檢測（載波檢測（DCD）當本地調制解調器接收到來自對方的載波信當本地調制解調器接收到來自對方的

11、載波信號時，該引腳向數(shù)據(jù)終端設備提供有效信號號時，該引腳向數(shù)據(jù)終端設備提供有效信號RI：振鈴指示振鈴指示當調制解調器接收到對方的撥號信號期間，當調制解調器接收到對方的撥號信號期間，該引腳信號作為電話鈴響的指示、保持有效該引腳信號作為電話鈴響的指示、保持有效232D的引腳（的引腳（5）保護地保護地（機殼地）（機殼地）起屏蔽保護作用的接地端，一般應參照設備起屏蔽保護作用的接地端，一般應參照設備的使用規(guī)定，連接到設備的外殼或大地的使用規(guī)定，連接到設備的外殼或大地TxC：發(fā)送器時鐘：發(fā)送器時鐘控制數(shù)據(jù)終端發(fā)送串行數(shù)據(jù)的時鐘信號控制數(shù)據(jù)終端發(fā)送串行數(shù)據(jù)的時鐘信號RxC：接收器時鐘：接收器時鐘控制數(shù)據(jù)終端

12、接收串行數(shù)據(jù)的時鐘信號控制數(shù)據(jù)終端接收串行數(shù)據(jù)的時鐘信號11.2.2 EIA-232D的連接的連接微機利用微機利用232C接口接口連接調制解調器連接調制解調器，用于，用于實現(xiàn)通過電話線路的遠距離通信實現(xiàn)通過電話線路的遠距離通信微機利用微機利用232C接口接口直接連接直接連接進行短距離通進行短距離通信。這種連接不使用調制解調器，所以被信。這種連接不使用調制解調器，所以被稱為零調制解調器（稱為零調制解調器（Null Modem）連接）連接連接調制解調器連接調制解調器電話線電話線MODEM微機微機2345678202223456782022MODEM23456782022數(shù)據(jù)裝置準備好數(shù)據(jù)裝置準備好

13、DSRDSR數(shù)據(jù)終端準備好數(shù)據(jù)終端準備好DTRDTR發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)TxDTxD接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)RxDRxD請求發(fā)送請求發(fā)送RTSRTS允許發(fā)送允許發(fā)送CTSCTS信號地信號地GNDGND載波檢測載波檢測CDCD振鈴指示振鈴指示RIRI微機微機23456782022不使用聯(lián)絡信號的不使用聯(lián)絡信號的3線相連方式線相連方式微機微機TxDRxDGND微機微機為了交換信息，為了交換信息，TxD和和RxD應當交叉連接應當交叉連接程序中不必使程序中不必使RTS和和DTR有效有效也不應檢測也不應檢測CTS和和DSR是否有效是否有效 “偽偽”使用聯(lián)絡信號的使用聯(lián)絡信號的3線相連方式線相連方式RTS和和CTS各

14、自互接，各自互接，DTR和和DSR各自互接各自互接表明請求傳送總是允許、數(shù)據(jù)裝置總準備好表明請求傳送總是允許、數(shù)據(jù)裝置總準備好微機微機DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微機微機使用聯(lián)絡信號的多線相連方式使用聯(lián)絡信號的多線相連方式通信比較可靠通信比較可靠所用連線較多，不如前者經(jīng)濟所用連線較多，不如前者經(jīng)濟微機微機DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微機微機11.2.3 EIA-232D的電氣特性的電氣特性232D接口采用接口采用EIA電平電平高電平為高電平為3V15V低電平為低電平為3V15V實際常用實際常用12V或或15Vn標準標準TTL電平電平n高電平：高電平：2.4V5Vn低

15、電平：低電平：0V0.4V相互轉換相互轉換11.3 通用異步接收發(fā)送器通用異步接收發(fā)送器8250/16550串行傳輸，需要并行到串行和串行到并行串行傳輸，需要并行到串行和串行到并行的轉換，并按照傳輸協(xié)議發(fā)送和接收每個的轉換，并按照傳輸協(xié)議發(fā)送和接收每個字符（或數(shù)據(jù)塊）字符（或數(shù)據(jù)塊）這些工作可由軟件實現(xiàn)，也可用硬件實現(xiàn)這些工作可由軟件實現(xiàn)，也可用硬件實現(xiàn)通用異步接收發(fā)送器通用異步接收發(fā)送器UART是串行異步通是串行異步通信的接口電路芯片信的接口電路芯片IBM PC/XT機的機的UART芯片是芯片是INS 8250后來使用后來使用NS1655011.3.1 8250的內部結構的內部結構8250實

16、現(xiàn)了起止式串行異步通信協(xié)議，支實現(xiàn)了起止式串行異步通信協(xié)議，支持全雙工通信持全雙工通信通信字符可選擇數(shù)據(jù)位為通信字符可選擇數(shù)據(jù)位為58位位停止位停止位1、1.5或或2位位可進行奇偶校驗可進行奇偶校驗具有奇偶、幀和溢出錯誤檢測電路具有奇偶、幀和溢出錯誤檢測電路8250支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為50 9600bps1. 串行數(shù)據(jù)的發(fā)送串行數(shù)據(jù)的發(fā)送并行數(shù)據(jù)并行數(shù)據(jù)加入起始位、加入起始位、校驗位、停止位校驗位、停止位串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)CPU發(fā)送保持寄存器發(fā)送保持寄存器發(fā)送移位寄存器發(fā)送移位寄存器同步控制同步控制8250SOUT0/10/1 0/10/10/10/10/10/1雙緩沖寄存器

17、結構雙緩沖寄存器結構保證數(shù)據(jù)的連續(xù)發(fā)送保證數(shù)據(jù)的連續(xù)發(fā)送2. 起始位的檢測起始位的檢測起始檢測起始檢測確定已檢測到起始位確定已檢測到起始位采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)起起 始始 位位時鐘時鐘（RCLK）數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線（SIN）T16 T16 T8 T數(shù)據(jù)接收時鐘頻率是數(shù)據(jù)傳輸頻率的數(shù)據(jù)接收時鐘頻率是數(shù)據(jù)傳輸頻率的16倍倍正確識別起始位，防止因干擾引起的誤識別正確識別起始位，防止因干擾引起的誤識別3. 串行數(shù)據(jù)的接收串行數(shù)據(jù)的接收并行數(shù)據(jù)并行數(shù)據(jù)檢測接收錯誤檢測接收錯誤刪除起始位、刪除起始位、校驗位、停止位校驗位、停止位串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)CPU接收緩沖寄存器接收緩沖寄存器接收移位寄存器接收移位寄存器同步控制同步

18、控制8250SIN0/10/1 0/10/10/10/10/10/1雙緩沖寄存器結構雙緩沖寄存器結構保證數(shù)據(jù)的連續(xù)接收保證數(shù)據(jù)的連續(xù)接收4. 接收錯誤的處理接收錯誤的處理奇偶錯誤奇偶錯誤PE（Parity Error）若接收到的字符的若接收到的字符的“1”的個數(shù)不符合奇偶校驗要求的個數(shù)不符合奇偶校驗要求幀錯誤幀錯誤FE（Frame Error）若接收到的字符格式不符合規(guī)定（如缺少停止位）若接收到的字符格式不符合規(guī)定（如缺少停止位）溢出錯誤溢出錯誤OE（Overrun Error）若接收移位寄存器接收到一個數(shù)據(jù)，并送至輸入緩沖若接收移位寄存器接收到一個數(shù)據(jù)，并送至輸入緩沖器時，器時，CPU還未取

19、走前一個數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出還未取走前一個數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出若接收緩沖器的級數(shù)多，則溢出錯誤的幾率就少若接收緩沖器的級數(shù)多，則溢出錯誤的幾率就少11.3.2 8250的引腳的引腳分成連接分成連接CPU的部分和連接外設的部分的部分和連接外設的部分注意：注意：8250不是不是Intel公司的產品，所以公司的產品，所以該芯片引腳名稱與前面學習的該芯片引腳名稱與前面學習的8253、8255等等Intel產品有所不同，但是引腳功產品有所不同，但是引腳功能卻是類似的能卻是類似的1. 處理器接口引腳（處理器接口引腳（1）數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線D0 D7：在：在CPU與與8250之間交換信息之間交換信息地址線地址

20、線A0 A2：尋址：尋址8250內部寄存器內部寄存器片選線：片選線：8250設計了設計了3個片選輸入信號個片選輸入信號CS0、CS1、CS2*和一個片選輸出信號和一個片選輸出信號CSOUT。3個片個片選輸入都有效時，才選中選輸入都有效時，才選中8250芯片，同時芯片，同時CSOUT輸出高電平有效。輸出高電平有效。地址選通信號地址選通信號ADS*：當該信號低有效時，鎖存：當該信號低有效時，鎖存上述地址線和片選線的輸入狀態(tài)，保證讀寫期間上述地址線和片選線的輸入狀態(tài)，保證讀寫期間的地址穩(wěn)定的地址穩(wěn)定1. 處理器接口引腳（處理器接口引腳（2）讀控制線讀控制線數(shù)據(jù)輸入選通數(shù)據(jù)輸入選通DISTR（高有效）

21、和（高有效）和DISTR*（低有效）（低有效）有一個信號有效，有一個信號有效，CPU從從8250內部寄存器讀出數(shù)據(jù)內部寄存器讀出數(shù)據(jù)相當于相當于I/O讀信號讀信號寫控制線寫控制線數(shù)據(jù)輸出選通數(shù)據(jù)輸出選通DOSTR（高有效）和（高有效）和DOSTR*（低有（低有效）有一個有效，效）有一個有效，CPU就將數(shù)據(jù)寫入就將數(shù)據(jù)寫入8250內部寄存器內部寄存器相當于相當于I/O寫信號寫信號8250讀寫控制信號有兩對，每對信號作用完全相讀寫控制信號有兩對，每對信號作用完全相同，只不過有效電平不同而己同，只不過有效電平不同而己1. 處理器接口引腳（處理器接口引腳（3）驅動器禁止信號驅動器禁止信號DDIS：CP

22、U從從8250讀取數(shù)讀取數(shù)據(jù)時，據(jù)時，DDIS引腳輸出低電平，用來禁止外引腳輸出低電平，用來禁止外部收發(fā)器對系統(tǒng)總線的驅動；其他時間，部收發(fā)器對系統(tǒng)總線的驅動；其他時間，DDIS為高電平為高電平主復位線主復位線MR：硬件復位信號：硬件復位信號RESET中斷請求線中斷請求線INTRPT：8250有有4級共級共10個中個中斷源，當任一個未被屏蔽的中斷源有請求斷源，當任一個未被屏蔽的中斷源有請求時，時，INTRPT輸出高電平向輸出高電平向CPU請求中斷請求中斷2. 時鐘信號時鐘信號時鐘輸入引腳時鐘輸入引腳XTAL1：8250的基準工作時鐘的基準工作時鐘時鐘輸出引腳時鐘輸出引腳XTAL2：基準時鐘信號

23、的輸出端基準時鐘信號的輸出端波特率輸出引腳波特率輸出引腳BAUDOUT*：基準時鐘經(jīng)：基準時鐘經(jīng)8250內部波特率發(fā)生器分頻后產生發(fā)送時鐘內部波特率發(fā)生器分頻后產生發(fā)送時鐘接收時鐘引腳接收時鐘引腳RCLK：接收外部提供的接收時鐘接收外部提供的接收時鐘信號；若采用發(fā)送時鐘作為接收時鐘，則只要將信號；若采用發(fā)送時鐘作為接收時鐘，則只要將RCLK引腳和引腳和BAUDOUT*引腳直接相連引腳直接相連3. 串行異步接口引腳串行異步接口引腳8250數(shù)據(jù)裝置準備好數(shù)據(jù)裝置準備好DSR*數(shù)據(jù)終端準備好數(shù)據(jù)終端準備好DTR*發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)SOUT接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)SIN請求發(fā)送請求發(fā)送RTS*允許發(fā)送允許發(fā)送C

24、TS*信號地信號地GND載波檢測載波檢測RLSD*振鈴指示振鈴指示RI*4. 輸出線輸出線OUT1*和和OUT2*：兩個一般用途的輸出信號兩個一般用途的輸出信號由調制解調器控制寄存器的由調制解調器控制寄存器的D2和和D3使其輸使其輸出低電平有效信號出低電平有效信號復位使其恢復為高復位使其恢復為高11.3.3 8250的寄存器的寄存器8250內部有內部有9種可訪問的寄存器，除數(shù)寄種可訪問的寄存器，除數(shù)寄存器是存器是16位的，占用兩個連續(xù)的位的，占用兩個連續(xù)的8位端口位端口內部寄存器用引腳內部寄存器用引腳A0 A2來尋址；同時還來尋址；同時還要利用通信線路控制寄存器的最高位，即要利用通信線路控制寄

25、存器的最高位，即除數(shù)寄存器訪問位除數(shù)寄存器訪問位DLAB，來區(qū)別共用兩，來區(qū)別共用兩個端口地址的不同寄存器（表個端口地址的不同寄存器（表11.2）1. 接收緩沖寄存器接收緩沖寄存器RBR存放串行接收后轉換成并行的數(shù)據(jù)存放串行接收后轉換成并行的數(shù)據(jù)CPU接收緩沖寄存器接收緩沖寄存器接收移位寄存器接收移位寄存器同步控制同步控制8250SIN2. 發(fā)送保持寄存器發(fā)送保持寄存器THR包含將要串行發(fā)送的并行數(shù)據(jù)包含將要串行發(fā)送的并行數(shù)據(jù) CPU發(fā)送保持寄存器發(fā)送保持寄存器發(fā)送移位寄存器發(fā)送移位寄存器同步控制同步控制8250SOUT3. 除數(shù)寄存器除數(shù)寄存器除數(shù)寄存器保存設定的分頻系數(shù)除數(shù)寄存器保存設定的

26、分頻系數(shù)分頻系數(shù)基準時鐘頻率分頻系數(shù)基準時鐘頻率（16比特率）比特率）起起 始始 位位時鐘時鐘（RCLK）數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線（SIN）T16 T16 T8 T4. 通信線路控制寄存器通信線路控制寄存器LCRDLABD6 D5 D4 D3D2D1 D0寄存器選擇寄存器選擇0 正常值正常值1 除數(shù)寄存器除數(shù)寄存器中止字符中止字符0 無作用無作用1 發(fā)送中止字發(fā)送中止字符符校驗位設置校驗位設置0 無校驗無校驗位位001 設置奇校設置奇校驗驗011 設置偶校驗設置偶校驗101 校驗位為校驗位為1111 校驗位為校驗位為0停止位個數(shù)停止位個數(shù)0 1位位1 1.5位（數(shù)據(jù)位為位（數(shù)據(jù)位為5位時）位時）1 2位（

27、數(shù)據(jù)位為位（數(shù)據(jù)位為68位時）位時）數(shù)據(jù)位個數(shù)數(shù)據(jù)位個數(shù)00 5位位01 6位位10 7位位11 8位位指定串行異步通信的字符格式指定串行異步通信的字符格式5. 通信線路狀態(tài)寄存器通信線路狀態(tài)寄存器LSR0D6 D5 D4 D3D2D1 D0為為1，表示發(fā)送移位寄存器空；，表示發(fā)送移位寄存器空；當數(shù)據(jù)由發(fā)送保持寄存器移入當數(shù)據(jù)由發(fā)送保持寄存器移入發(fā)送移位寄存器時，該位為發(fā)送移位寄存器時，該位為0提供串行異步通信的當前狀態(tài)提供串行異步通信的當前狀態(tài)供供CPU讀取和處理讀取和處理為為1，表示發(fā)送保持寄存器空，表示發(fā)送保持寄存器空，當當CPU將字符寫入發(fā)送保持將字符寫入發(fā)送保持寄存器后，該位為寄存器

28、后，該位為0為為1，表示正在傳輸中止字符，表示正在傳輸中止字符為為1，表示出現(xiàn)幀錯誤，表示出現(xiàn)幀錯誤為為1，表示出現(xiàn)奇偶錯，表示出現(xiàn)奇偶錯為為1，表示出現(xiàn)溢出錯，表示出現(xiàn)溢出錯為為1，表示接收數(shù)據(jù)緩沖器收到，表示接收數(shù)據(jù)緩沖器收到一個數(shù)據(jù)，既接收數(shù)據(jù)準備好；一個數(shù)據(jù)，既接收數(shù)據(jù)準備好；當當CPU讀走數(shù)據(jù)后，該位為讀走數(shù)據(jù)后，該位為0為為1使使DTR*引腳為低引腳為低否則為高否則為高 6. 調制解調器控制寄存器調制解調器控制寄存器MCR設置設置8250與數(shù)據(jù)通信設備之間與數(shù)據(jù)通信設備之間聯(lián)絡應答的輸出信號聯(lián)絡應答的輸出信號0 0 0LOOP OUT2OUT1RTS DTR為為1使使RTS*引腳為

29、低引腳為低否則為高否則為高 為為1使使OUT1*引腳為低引腳為低否則為高否則為高 為為1使使OUT2*引腳為低引腳為低否則為高否則為高 為為1使使8250為為循環(huán)工作方式循環(huán)工作方式否則為正常工作方式否則為正常工作方式7. 調制解調器狀態(tài)寄存器調制解調器狀態(tài)寄存器MSR反映反映4個控制輸入信號的當前狀態(tài)及其變化個控制輸入信號的當前狀態(tài)及其變化MSR高高4位中某位為位中某位為1，說明相應輸入信號當，說明相應輸入信號當前為低有效，否則為高電平前為低有效，否則為高電平MSR低低4位中某位為位中某位為1，則說明從上次，則說明從上次CPU讀讀取該狀態(tài)字后，相應輸入信號已發(fā)生改變，從取該狀態(tài)字后，相應輸入

30、信號已發(fā)生改變，從高變低或反之高變低或反之MCR低低4位任一位置位任一位置1，均產生調制解調器狀，均產生調制解調器狀態(tài)中斷，當態(tài)中斷，當CPU讀取該寄存器或復位后，低讀取該寄存器或復位后，低4位被清零位被清零4級中斷級中斷接收線路狀態(tài)中斷接收線路狀態(tài)中斷奇偶錯、溢出錯、幀錯和中止字符奇偶錯、溢出錯、幀錯和中止字符接收器數(shù)據(jù)準備好中斷接收器數(shù)據(jù)準備好中斷發(fā)送保持寄存器空中斷發(fā)送保持寄存器空中斷調制解調器狀態(tài)中斷調制解調器狀態(tài)中斷清除發(fā)送狀態(tài)改變清除發(fā)送狀態(tài)改變數(shù)據(jù)終端準備好狀態(tài)改變數(shù)據(jù)終端準備好狀態(tài)改變振鈴接通變成斷開振鈴接通變成斷開接收線路信號檢測狀態(tài)改變接收線路信號檢測狀態(tài)改變優(yōu)先權高優(yōu)先權

31、高優(yōu)先權高優(yōu)先權高優(yōu)先權低優(yōu)先權低8. 中斷允許寄存器中斷允許寄存器IER8250設計有設計有2個中斷寄存器和個中斷寄存器和4級中斷級中斷4級中斷的優(yōu)先權，是按照串行通信過程級中斷的優(yōu)先權，是按照串行通信過程中事件的緊迫程度安排的、是固定不變中事件的緊迫程度安排的、是固定不變的的用戶可利用中斷允許或禁止進行控制用戶可利用中斷允許或禁止進行控制中斷允許寄存器的低中斷允許寄存器的低4位控制位控制8250這這4級級中斷是否被允許中斷是否被允許某位為某位為1，則對應的中斷被允許，則對應的中斷被允許否則，被禁止否則，被禁止9. 中斷識別中斷識別IIR保存正在請求中斷的優(yōu)先權最高的中斷級別編碼保存正在請求

32、中斷的優(yōu)先權最高的中斷級別編碼0 0 0 0 0ID1 ID0IP0 有中斷有中斷1 無中斷無中斷ID1ID0優(yōu)先權優(yōu)先權中斷類型中斷類型1 11 00 10 01234 接收線路狀態(tài)接收線路狀態(tài) 接收數(shù)據(jù)準備好接收數(shù)據(jù)準備好 發(fā)送保持寄存器空發(fā)送保持寄存器空 調制解調器狀態(tài)調制解調器狀態(tài)11.4 異步通信適配器異步通信適配器IBM PC/XT機的串行異步通信適配器機的串行異步通信適配器以以8250為核心為核心完成發(fā)送時的并轉串和接收時的串轉并以及完成發(fā)送時的并轉串和接收時的串轉并以及相應的控制工作相應的控制工作配置了配置了TTL電平與電平與EIA電平轉換電路等電平轉換電路等展開異步通信適配器

33、展開異步通信適配器硬件電路硬件電路軟件編程軟件編程RCLKRCLKBAUDOUTBAUDOUTIRQIRQ4 4IRQIRQ3 3RESETRESET+5V+5VA A8 8AENAENA A3 3A A7 7A A9 9IOR IOR IOWIOWA A0 0A A2 2MRMRXTAL1XTAL1OUTOUT1 1OUTOUT2 2INTRPTINTRPTDISTRDISTRDOSTRDOSTRA A0 0A A2 2CS2CS282508250LS245LS245D D0 0D D7 7D D0 0D D7 7J9J9J10J10J11J11J12J12DIRDIR1.8432MHz1.

34、8432MHzCS0CS0CS1CS1ADSADSDISTRDISTRDOSTRDOSTR5V5V11.4.1 異步通信適配器的接口電路異步通信適配器的接口電路注意：注意：J9J11跨接器跨接器和和OUT2*的作用的作用11.4.2 異步通信適配器的初始化編程異步通信適配器的初始化編程對對8250的內部控制寄存器進行編程寫入的內部控制寄存器進行編程寫入 寫入除數(shù)寄存器寫入除數(shù)寄存器設置傳輸率設置傳輸率 寫入通信線路控制寄存器寫入通信線路控制寄存器設置字符格式設置字符格式 寫入調制解調器控制寄存器寫入調制解調器控制寄存器設置工作方式設置工作方式 寫入中斷允許寄存器寫入中斷允許寄存器設置中斷允許或

35、屏蔽位設置中斷允許或屏蔽位寫入除數(shù)寄存器：設置傳輸率寫入除數(shù)寄存器：設置傳輸率mov al,80hmov dx,3fbhout dx,al;寫入通信線路控制寄存器，使寫入通信線路控制寄存器，使DLAB1mov ax,96;分頻系數(shù)：分頻系數(shù)：1.8432MHz(120016)9660Hmov dx,3f8hout dx,al;寫入除數(shù)寄存器低寫入除數(shù)寄存器低8位位mov al,ahinc dxout dx,al;寫入除數(shù)寄存器高寫入除數(shù)寄存器高8位位寫入除數(shù)寄存器：設置字符格式寫入除數(shù)寄存器：設置字符格式mov al,00001010bmov dx,3fbhout dx,al;寫入通信線路控制

36、寄存器寫入通信線路控制寄存器;這段程序同時使這段程序同時使DLAB0寫入調制解調器控制寄存器：設置工作方式寫入調制解調器控制寄存器：設置工作方式設置查詢通信方式設置查詢通信方式mov al,03h;控制控制OUT2*為高，為高，DTR*和和RTS*為低為低mov dx,3fchout dx,al;寫入調制解調器控制寄存器寫入調制解調器控制寄存器設置中斷通信方式設置中斷通信方式mov al,0bh;控制為控制為OUT2*低，允許低，允許INTRPT產生請求產生請求mov dx,3fchout dx,al寫入中斷允許寄存器：設置中斷允許或屏蔽位寫入中斷允許寄存器：設置中斷允許或屏蔽位mov al,

37、0;禁止所有中斷禁止所有中斷mov dx,3f9hout dx,al;寫入中斷允許寄存器（此時寫入中斷允許寄存器（此時DLAB0）11.4.3 異步通信程序異步通信程序程序循環(huán)讀取程序循環(huán)讀取8250的通信狀態(tài)寄存器的通信狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)傳輸錯誤就顯示一個問號數(shù)據(jù)傳輸錯誤就顯示一個問號“？”接收到數(shù)據(jù)就顯示出來接收到數(shù)據(jù)就顯示出來可以發(fā)送數(shù)據(jù)就從鍵盤輸入發(fā)送字符（用戶可以發(fā)送數(shù)據(jù)就從鍵盤輸入發(fā)送字符（用戶沒有輸入字符就不發(fā)送）沒有輸入字符就不發(fā)送）如果按下如果按下ESC鍵返回鍵返回DOS異步通信程序：查詢通信線路狀態(tài)異步通信程序：查詢通信線路狀態(tài)statue: mov dx,2fdh;讀通信線路

38、狀態(tài)寄存器讀通信線路狀態(tài)寄存器in al,dxtest al,1eh;接收有錯誤否接收有錯誤否?jnz error;有錯，則轉錯誤處理有錯，則轉錯誤處理test al,01h;接收到數(shù)據(jù)嗎接收到數(shù)據(jù)嗎?jnz receive;是，轉接收處理是，轉接收處理test al,20h;保持寄存器空嗎保持寄存器空嗎?jz statue;不能，循環(huán)查詢不能，循環(huán)查詢異步通信程序：檢測鍵盤輸入異步通信程序：檢測鍵盤輸入mov ah,0bh;檢測鍵盤有無輸入字符檢測鍵盤有無輸入字符int 21hcmp al,0jz statue;無輸入字符，循環(huán)等待無輸入字符，循環(huán)等待mov ah,0;有輸入字符，讀取字符有輸入字符，讀取字符int 16h;采用采用0