可編程串行接口芯片8251A課件

1、1 主要教學內(nèi)容串行通信概念和基本技術8251A內(nèi)部結構及功能8251A初始化及應用RS-232-C簡介本章小結，思考及練習題解析可編程串行接口芯片8251A 第11章第1頁，共34頁。2 11.1 串行傳輸基本概念 11.1.1 串行通信概述（1）將數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，只占用一條傳輸線。（2）采用兩種方式將8位數(shù)據(jù)通道中的一位通過軟件實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)傳送；通過專用通信接口，將并行數(shù)據(jù)轉換為串行數(shù)據(jù)傳送。第11章第2頁，共34頁。3（3）數(shù)據(jù)傳送方式串行通信通過一條信號線按順序進行傳輸，發(fā)送信息和接收信息分時使用線路。串行通信數(shù)據(jù)通常在兩個站間進行雙向傳送。分為單工、半雙工和全雙工傳送。 第11

2、章第3頁，共34頁。4圖 11-1 數(shù)據(jù)傳送方式 單工傳送：一方發(fā)送，另一方接收數(shù)據(jù)半雙工傳送：雙方都能接收或發(fā)送，但不能同時接收和發(fā)送 全雙工傳送：有兩條通路，發(fā)送信息和接收信息可同時進行第4頁，共34頁。5（4）數(shù)據(jù)傳輸率 每秒傳輸字符的位數(shù)。用波特率表示： 110、300、600、1200、l800、2400、4800、9600和19200波特。 若異步串行通信數(shù)據(jù)傳送速率960字符/秒，每個字符包括一個起始位、8個數(shù)據(jù)位和一個停止位，波特率為：109609600波特 時鐘頻率n波特率；n叫做波特率系數(shù)或波特率因子，取值為1、16、32或64。第5頁，共34頁。6 （5）串行通信特點可節(jié)

3、省傳輸線；傳輸速度較慢；多用在批量數(shù)據(jù)、距離較長的場合。 （6）串行通信基本方式同步傳送：發(fā)送方和接收方時鐘信號頻率及相位始終保持一致。 異步傳送：通信中兩個字符間時間間隔不固定，在一個字符內(nèi)各位時間間隔固定。 第6頁，共34頁。7 11.1.2 信號的調(diào)制和解調(diào)調(diào)制解調(diào)器（Modem）是計算機在遠程通訊中采用的輔助外部設備。發(fā)送端用調(diào)制器把數(shù)字信號轉換為模擬信號。接收端用解調(diào)器檢測從發(fā)送端送來的模擬信號，再轉換成數(shù)字信號。調(diào)制解調(diào)器在發(fā)送端相當于D/A轉換器，在接收端相當于A/D轉換器。 第11章第7頁，共34頁。811.2 串行接口芯片8251A 11.2.1 8251A的基本性能（1）工

4、作在同步或異步通信方式下。（2）同步方式時允許用單同步和雙同步字符。數(shù)據(jù)位在58位間進行選擇。第11章第8頁，共34頁。9（3）異步方式時數(shù)據(jù)位仍在58位范圍內(nèi)選用，用1位作奇偶校驗位或不設奇偶位。能自動為每個數(shù)據(jù)增加1位啟動位及1位、1.5位或2位停止位。（4）有奇偶校驗、幀校驗和溢出校驗3種字符數(shù)據(jù)校驗方式。（5）與MODEM直接相連，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)可存放在各自緩沖器中。第11章第9頁，共34頁。1011.2.2 8251A基本結構第10頁，共34頁。118251A引腳功能圖11-6 8251A引腳排列圖第11章第11頁，共34頁。12 11.2.3 8251A的編程控制8251A使用前須

5、用程序對其工作狀態(tài)進行設定：同步方式還是異步方式傳輸波特率字符代碼位數(shù)校驗方式停止位位數(shù)等第11章第12頁，共34頁。138251A內(nèi)部控制字寄存器用于8251A的方式控制和命令控制；8251A內(nèi)部狀態(tài)寄存器存放8251A狀態(tài)信息。第11章第13頁，共34頁。14圖11-8 8251A方式控制字的格式第11章第14頁，共34頁。15圖11-9 8251A命令控制字的格式第15頁，共34頁。16圖11-10 8251A狀態(tài)字的格式第11章第16頁，共34頁。1711.2.4 8251A的初始化和編程應用 第11章第17頁，共34頁。18【例11.1】8251A控制口地址301H，數(shù)據(jù)口地址300

6、H，按要求對8251A初始化。（1）異步工作方式，波特率系數(shù)64，偶校驗，總字符長度10（1位起始位，8位數(shù)據(jù)，1位停止位）；（2）允許接收和發(fā)送，使錯誤位全部復位；（3）查詢8251A狀態(tài)字，接收準備就緒時從8251A輸入數(shù)據(jù)，否則等待。第11章第18頁，共34頁。19程序段如下： MOV DX,301H ;控制口地址 MOV AL,01111111B ;方式控制字7FH OUT DX,AL ;寫工作方式控制字 MOV AL,00010101B ;命令控制字15H OUT DX,AL ;寫操作命令控制字LP:IN AL,DX ;讀狀態(tài)控制字 AND AL,02H ;檢查RxRDY是否為1 J

7、Z LP ; RxRDY1 接收未準備就緒，等待 MOV DX,300H IN AL,DX ;否則輸入數(shù)據(jù)第19頁，共34頁。208251A與CPU及外設的連接：第20頁，共34頁。218251A和CPU的通信方式：可采用查詢方式和中斷方式。（1）查詢方式：發(fā)送數(shù)據(jù)的程序在初始化程序之后。【例11.2】用查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)。設要發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)在TABLE開始的數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)放在BX中，數(shù)據(jù)端口地址04A0H，控制/狀態(tài)寄存器端口地址04A2H。第21頁，共34頁。22發(fā)送數(shù)據(jù)程序段：START:MOV DX,04A2H LEA SI,TABLEWAIT:IN AL,DX TEST AL,04AH

8、;檢查發(fā)送寄存器是否空 JZ WAIT ;若為空,則繼續(xù)等待 PUSH DX MOV DX,04A0H LODSB OUT DX,AL ;否則發(fā)送一個字節(jié) POP DX DEC BX MOV DX,04A2H JNZ WAIT第22頁，共34頁。23【例11.3】接收數(shù)據(jù)程序。設接收后數(shù)據(jù)送DATA開始數(shù)據(jù)存儲區(qū)。8251A各寄存器地址安排同上。RECV:MOV SI,OFFSET DATA MOV DX,04A2HWAIT:IN AL,DX ;讀入狀態(tài)寄存器 TEST AL,38H ;檢查是否有任何錯誤產(chǎn)生 JNZ ERROR ;有,轉出錯處理 TEST AL,01H ;否則檢查數(shù)據(jù)是否準備

9、好 JZ WAIT ;未準備好,繼續(xù)等待檢測 MOV DX,04A0H IN AL,DX ;否則接收一個字節(jié) AND AL,7FH ;保留低7位 MOV SI,AL ;送數(shù)據(jù)緩沖區(qū) INC SI MOV DX,04A2H JMP WAIT第23頁，共34頁。24（2）中斷方式：用中斷方式可實現(xiàn)8251A和CPU串行通信。【例11.4】系統(tǒng)以查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)，以中斷方式接收數(shù)據(jù)。波特率系數(shù)16，1位停止位，7位數(shù)據(jù)位，奇校驗。程序段如下。 MOV DX,04A2H MOV AL,01011010B ;寫方式控制字5AH OUT DX,AL MOV AL,14H ;寫操作命令控制字 OUT DX,

10、AL 完成對8251A初始化后，接收端可進行其他工作，接收到一個字符后自動執(zhí)行中斷服務程序。第24頁，共34頁。25【例11.5】中斷服務程序設計RECIVE:PUSH AX PUSH BX PUSH DX PUSH DS MOV DX,04A2H IN AL,DX MOV AH,AL ;保存接收狀態(tài) MOV DX,04A0H IN AL,DX ;讀入接收到的數(shù)據(jù) AND AL,7FH TEST AH,38H ;檢查有無錯誤產(chǎn)生 JZ SAVAD MOV AL,? ;出錯的數(shù)據(jù)用?代替第25頁，共34頁。26SAVAD:MOV DX,SEG BUFFER MOV DS,DX MOV BX,OF

11、FSET BUFFER MOV BX,AL ;存儲數(shù)據(jù) MOV AL,20H OUT 20H,AL ;將EOI命令發(fā)給8259 POP DS POP DX POP BX POP AX STI IRET第26頁，共34頁。27 11.3 串行通信接口標準RS-232CRS-232C是EIA（電子工業(yè)協(xié)會）串口標準（RS-推薦標準，232-標識號，C-修改次數(shù)）。串口常用是連接鼠標和調(diào)制解調(diào)器，稱異步通信適配器接口。第11章第27頁，共34頁。28 串口插座分9針或25針。串口賦予專門設備名COM1和COM2。RS-232C在遠距離通信中連接數(shù)據(jù)終端設備與數(shù)據(jù)通信設備。也可用于兩臺計算機或設備間近

12、距離串行連接。 第11章第28頁，共34頁。291.RS-232C引腳 RS-232C接口有9針、25針等規(guī)格。 （a）25腳排列圖 （b）9腳排列圖圖11-14 RS-232C引腳排列25引腳中，有4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時信號線、2條地信號線。另外還保留2個引腳，有3個引腳未定義。第29頁，共34頁。30 2.RS-232C的連接 RS-232C廣泛用于數(shù)字終端設備，如計算機與調(diào)制解調(diào)器之間的接口，以實現(xiàn)通過電話線路進行遠距離通信。 第11章第30頁，共34頁。31本章小結 串行通信是計算機主機與外設間及系統(tǒng)與系統(tǒng)間傳遞數(shù)據(jù)，適用于遠距離通信。串行通信分同步通信和異步通信兩類。第11章第31頁，共