串行通信8251A課件

第十章串行通信和可編程接口芯片8251A了解串行通信的基本概念掌握8251的實現(xiàn)串/并和并/串轉(zhuǎn)換的原理掌握8251的編程方法了解串行通信的標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會使用8251進(jìn)行計算機(jī)串行通信第十章串行通信和可編程接口芯片8251A了解串行通信的10.1串行通信的基本概念（P356）計算機(jī)與外部的信息交換稱為通信,基本的通信方式有兩種:并行通信和串行通信.并行通信:速度快,但成本高,傳輸距離受限;串行通信:通信線少,傳輸距離遠(yuǎn),但速度較慢一、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?、單工(Simplex)兩個傳輸站點(diǎn)之間一方只能發(fā)送,另一方只能接收TARB數(shù)據(jù)流10.1串行通信的基本概念（P356）計算機(jī)與外部的信息串行通信的基本概念一、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?、半雙工(HalfDuplex)

兩個傳輸站點(diǎn)之間任何一方都能發(fā)送數(shù)據(jù)，但由于設(shè)備之間只有一條通信線路，在同一時刻只能在一個方向上傳輸數(shù)據(jù)，如對講機(jī)。TATB數(shù)據(jù)流RR兩個傳輸站點(diǎn)之間雙方使用不同的通信線路,同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù).如電話。3、全雙工(FullDuplex)TARBRT數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流串行通信的基本概念一、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?、半雙工(Ha串行通信的基本概念二、串行通信的兩種基本工作方式異步方式、同步方式。所有串行通信都需要一個時鐘信號來作為數(shù)據(jù)的定時參考。發(fā)送器和接收器用時鐘來決定何時發(fā)送和讀取每一位數(shù)據(jù)。根據(jù)采用統(tǒng)一時鐘還是本地局部時鐘，分為同步傳輸和異步傳輸兩種。串行通信的基本概念二、串行通信的兩種基本工作方式異步方式、同異步傳輸?shù)臅r鐘定時方法:數(shù)據(jù)(61H)100011停止位異步傳輸先發(fā)送低位(LSB)發(fā)送方利用自己的內(nèi)部時鐘來決定什么時候發(fā)送每個位接收方檢測開始信號的下降沿，然后利用它的內(nèi)部時鐘接收數(shù)據(jù)00起始位LSBMSB串行通信的基本概念異步傳輸?shù)臅r鐘定時方法:數(shù)據(jù)100011停止位異步傳輸先發(fā)送串行通信的基本概念二、串行通信的兩種基本工作方式空閑時，傳輸線呈現(xiàn)高電平(MARK狀態(tài))。1、異步方式(Asynchronous)1)格式:采用不同的編碼方案,1個字符可為5,6,7,或8位;采用奇校驗,保證“1”的個數(shù)為奇數(shù)（采用偶校驗,保證‘1‘的個數(shù)為偶數(shù)）停止位可以是1,1.5或2位。串行通信的基本概念二、串行通信的兩種基本工作方式空閑時，傳同步傳輸?shù)臅r鐘定時方法:數(shù)據(jù)（61H）1位1100001先發(fā)送高位(MSB)發(fā)送方在時鐘信號的下降沿發(fā)送字節(jié)接收方在時鐘信號的上升沿接收字節(jié)時鐘串行通信的基本概念0同步通信的幀格式：同步傳輸需要定義一個幀的開始和結(jié)束。通常用1個同步字符(標(biāo)志符)來表示。同步傳輸?shù)臅r鐘定時方法:數(shù)據(jù)（61H）1位1100001串行通信的基本概念2、同步方式(Synchronous)格式:同步字符字符1字符2……字符n校驗字符數(shù)據(jù)塊空閑時，傳輸線呈現(xiàn)高電平(MARK狀態(tài))。

同步字符可以為1個或2個。根據(jù)雙方約定，接收方監(jiān)測到同步字符后，接收被發(fā)送的字符流。內(nèi)同步、外同步。串行通信的基本概念2、同步方式(Synchronous)格串行通信的基本概念三、串行傳送速率（P358）在串行通信中，常用波特率來表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?。波特率：每秒傳送的二進(jìn)制位數(shù)。單位：波特Bd如某串行通信規(guī)定：一個串行字符包括1個起始位，7個數(shù)據(jù)位，1個奇偶校驗位和1個停止位，共10個數(shù)據(jù)位構(gòu)成，每秒傳送120個字符，則波特率為：10位/字符120字符/秒=1200位/秒傳送每一位占用的時間為：1秒/1200=0.833毫秒波特率因子：發(fā)送/接收時鐘與波特率之比。串行通信的基本概念三、串行傳送速率（P358）在串行通信中，串行通信的基本概念四、串行接口芯片UART和USART（P358）UART：又稱為通用異步收發(fā)器USART：又稱為通用同步異步收發(fā)器，如Intel8251A，也是本章重點(diǎn)介紹的內(nèi)容。串行通信的基本概念四、串行接口芯片UART和USART（串行通信的基本概念五、調(diào)制解調(diào)器（P360）使用UART和USART接口芯片設(shè)計的串行接口，其傳輸距離也受到一定的限制，不適于長距離傳送。為了能長距離傳送串行數(shù)據(jù)，常常利用標(biāo)準(zhǔn)電話線進(jìn)行傳送。但是電話線只能傳送300~3000HZ的音頻信號，不能接受頻帶很寬的數(shù)字信號。因此發(fā)送方在傳送前，先將數(shù)字信號調(diào)制成音頻信號進(jìn)行傳輸，接收方再將音頻信號解調(diào)成數(shù)字信號，從而完成數(shù)據(jù)的長距離傳輸。串行通信的基本概念五、調(diào)制解調(diào)器（P360）使用UART和串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗串行通信主要用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。 問題：干擾、衰減，信號畸變。解決方法：差錯控制技術(shù)——檢測、糾正。常用的數(shù)據(jù)校驗方法：奇偶校驗：以字符為單位進(jìn)行校驗。奇偶校驗可以檢查出一個字節(jié)中發(fā)生的單個錯誤。奇偶校驗不能自動糾錯，發(fā)現(xiàn)錯誤后需“重傳”。發(fā)送方使發(fā)送的每個字節(jié)中’1’的個數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)；接收方檢查收到的每個字節(jié)中’1’的個數(shù)是否符合雙方的事先約定。串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗串行通信主要用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：循環(huán)冗余校驗CRC(循環(huán)冗余碼/多項式編碼):以數(shù)據(jù)塊(幀,Frame)為單位進(jìn)行校驗編碼思想：將數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的位串看成是系數(shù)為0或 1的多項式。如110001， 可表示成多項式x5+x4+1數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的多項式除以另一個多項式G(x)，得到的余數(shù)多項式R(x)就稱為CRC碼(或稱為校驗和)，而G(x)則稱為生成多項式。CRC校驗的檢錯方式：收發(fā)雙方約定一個生成多項式G(x)(其最高階和最低階系數(shù)必須為1)，發(fā)送方在幀的末尾加上校驗和，使帶校驗和的幀的多項式能被G(x)整除；接收方收到后，用G(x)去除它，若有余數(shù)，則傳輸有錯。串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：循環(huán)冗余串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：CRC校驗和計算方法:若G(x)為r階，原幀為m位，其多項式為M(x)，則在原幀后面添加r個0，幀成為m+r位，得到多項式2rM(x)

按模2除法用2rM(x)除以G(x)：商Q(x)，余R(x)即2rM(x)=G(x)Q(x)+R(x)按模2加法把2rM(x)與余數(shù)R(x)相加，結(jié)果就是要傳送的帶校驗和的幀的多項式T(x)T(x)=2rM(x)+R(x)實際上，T(x)=2rM(x)+R(x)=G(x)Q(x)+

R(x)+R(x)

=G(x)Q(x)(模2運(yùn)算)=0所以，若接收的T(x)正確，則它肯定能被G(x)除盡。串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：CRC校串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：CRC校驗碼的糾錯能力:可檢出所有奇數(shù)個錯可檢出所有單/雙比特錯可檢出所有≤G(x)長度的突發(fā)錯常用的生成多項式:

CRC12=x12+x11+x3+x2+1CRC16=x16+x12+x5+1CRC32 =x32+x26+x23+x22+x16+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：CRC校CRC碼如要發(fā)送的數(shù)據(jù)為100100，生成多項式為1101，則得到的余數(shù)為001CRC碼如要發(fā)送的數(shù)據(jù)為100100，生成多項式為1101，10.2可編程串行通信接口芯片8251A（P361）一、8251A的基本性能:可用于同步和異步傳送；同步傳送:5~8bit/字符，采用內(nèi)同步或外同步；異步傳送:5~8bit/字符,波特率因子(時鐘速率與傳輸速率之比)可為1，16，64；波特率：同步方式下：0-64Kbps；異步方式下：0-19.2Kbps全雙工發(fā)送和接收;具有奇偶，溢出等檢測電路。10.2可編程串行通信接口芯片8251A（P361）一、串行通信接口芯片8251A二、8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳數(shù)據(jù)總線緩沖器讀/寫控制電路調(diào)制/解調(diào)控制電路內(nèi)部總線發(fā)送緩沖器并串轉(zhuǎn)換接收緩沖器串并轉(zhuǎn)換發(fā)送控制電路接收控制電路D7~D0RESETCLKC/DRDWRCSDSRDTRCTSRTSTXDTXRDYTXETXCRXDRXRDYRXCSYNDET串行通信接口芯片8251A二、8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳串行通信接口芯片8251A二、8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳1、數(shù)據(jù)總線緩沖器狀態(tài)緩沖器：為程序提供8251工作過程的狀態(tài)信息；接收數(shù)據(jù)緩沖器：接收完成串并轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；發(fā)送數(shù)據(jù)/命令緩沖器：存放待發(fā)送的并行數(shù)據(jù)或命令；2、接收緩沖器和接收控制電路在接收時鐘RxC的控制下，將RxD端的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)。異步方式下RxC的頻率可以是波特率的1，16或64倍。A、與接收有關(guān)的信號：（見362頁圖，363后說明）RxD:串行數(shù)據(jù)輸入信號;RxRDY:接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好信號,高電平有效.CPU讀數(shù)后,變?yōu)榈碗娖?串行通信接口芯片8251A二、8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳串行通信接口芯片8251A2、接收緩沖器和接收控制電路SYNDET/BRKDET:同步檢測/斷點(diǎn)檢測信號。內(nèi)同步作為輸出,表明8251達(dá)到同步,外同步作為輸入,使8251在下一個RxC的上升沿接收數(shù)據(jù);異步接收方式,作為輸出,表示RxD端收到兩個全“0”數(shù)位組成的字符,無數(shù)據(jù)可讀。RxC:接收時鐘輸入信號,同步時,該頻率與接收數(shù)據(jù)的波特率相等;異步時,該頻率是接收數(shù)據(jù)波特率的1,16或64倍。B、異步接收：CPU發(fā)方式命令字，允許8251接收數(shù)據(jù)；8251監(jiān)測RxD信號，確定起始位；（見pP363圖10-9）串行通信接口芯片8251A2、接收緩沖器和接收控制電路SYN2、接收緩沖器和接收控制電路(P362)之后，每隔一個數(shù)據(jù)位時間，采樣RxD，得到規(guī)定位數(shù)的串行數(shù)據(jù)；進(jìn)行奇偶校驗，去掉停止位，將數(shù)據(jù)送接收數(shù)據(jù)緩沖器；將RxRDY置為高電平，通知CPU取數(shù)。可用查詢，可用中斷。C、同步接收：CPU發(fā)方式、命令字，允許8251接收數(shù)據(jù)；8251監(jiān)測RxD信號,確定同步字符(內(nèi)同步，外同步)之后，采樣RxD，得到規(guī)定位數(shù)的串行數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)送接收數(shù)據(jù)緩沖器；將RxRDY置為高電平，通知CPU取數(shù)?？捎貌樵?，可用中斷。2、接收緩沖器和接收控制電路(P362)之后，每隔一個數(shù)據(jù)A.與發(fā)送有關(guān)的信號:TxD:發(fā)送串行數(shù)據(jù)信號;TxRDY:發(fā)送準(zhǔn)備好信號,高電平有效.通知CPU，8251已做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備,CPU可以送來數(shù)據(jù);可采用查詢或中斷方式.TxE:表示發(fā)送移位寄存器空.表示暫無數(shù)據(jù)發(fā)送TxC:發(fā)送時鐘輸入信號,同步時,該頻率與發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率相等;異步時,該頻率是發(fā)送數(shù)據(jù)波特率的1,16或64倍.3、發(fā)送緩沖器和發(fā)送控制電路(P364)在發(fā)送時鐘TxC的控制下，將CPU送來的數(shù)據(jù)從TxD端按串行數(shù)據(jù)發(fā)送出去,A.與發(fā)送有關(guān)的信號:TxD:發(fā)送串行數(shù)據(jù)信號;3、發(fā)串行通信接口芯片8251A3、發(fā)送緩沖器和發(fā)送控制電路(P364)B.異步發(fā)送：CPU用輸出指令輸出待發(fā)送的數(shù)據(jù)；發(fā)送控制器按程序規(guī)定的格式為發(fā)送數(shù)據(jù)加上起始位,奇偶校驗位和停止位;將數(shù)據(jù)經(jīng)移位寄存器在TxC的控制下由TxD端發(fā)出去；C.同步發(fā)送：CPU用輸出指令輸出待發(fā)送的數(shù)據(jù)到8251；發(fā)送控制器按程序規(guī)定為發(fā)送數(shù)據(jù)加上一個或兩個同步字符;將數(shù)據(jù)經(jīng)移位寄存器在TxC的控制下由TxD端發(fā)出去.在同步發(fā)送過程中,不允許數(shù)據(jù)之間存在空隙,若CPU由于某種原因來不及送發(fā)送數(shù)據(jù),8251在此期間自動插入同步字符.串行通信接口芯片8251A3、發(fā)送緩沖器和發(fā)送控制電路(P串行通信接口芯片8251A4、讀/寫控制電路(P365)接收CPU的控制信號，決定8251的工作方式，并向8251的其他部件發(fā)相應(yīng)的控制信號。C/DRDWRCS操作0010CPU從8251讀數(shù)據(jù)0100CPU向8251寫數(shù)據(jù)1010CPU從8251讀狀態(tài)字1100CPU向8251寫控制字RESET，CLK，WR，RD，CS略。C/D：控制/數(shù)據(jù)信號，用來區(qū)分目前數(shù)據(jù)總線上是數(shù)據(jù)信息還是控制信息或狀態(tài)信息。C/D=0，表示是數(shù)據(jù)信息；C/D=1表示是控制信息或狀態(tài)信息。 8251A的控制信號操作表串行通信接口芯片8251A4、讀/寫控制電路(P365串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路(P366)當(dāng)計算機(jī)和計算機(jī)遠(yuǎn)距離通信時,可用8251作為接口芯片,并借助于MODEM經(jīng)過電話線建立兩臺計算機(jī)之間的通信聯(lián)系。異步方式,發(fā)送和接收時鐘由時鐘發(fā)生器或?qū)⑾到y(tǒng)時鐘分頻后提供;同步方式直接由調(diào)制解調(diào)器提供。8251與MODEM之間通過4條信號線建立通信聯(lián)絡(luò),見P366圖10-10。RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxC8251AABDBCB異步MODEM時鐘電話插座接電話線串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路(P366)串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路DTR(DataTerminalReady):表示計算機(jī)做好接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備;可用程序控制使控制寄存器的DTR位置“1”,使該管腳輸出有效低電平。DSR(DataSetReady):表示Modem已做好向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備;是對DTR信號的回答,它影響狀態(tài)寄存器DSR的內(nèi)容,CPU可查詢。RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxC8251AABDBCB異步MODEM時鐘電話插座接電話線串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路DTR(Da串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路RTS(RequestToSend):

表示計算機(jī)想通過MODEM發(fā)送數(shù)據(jù)；可用程序控制使控制寄存器的RTS位置“1”，使該管腳輸出低電平。CTS(ClearToSend):表示MODEM已做好向外發(fā)送串行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備；是對RTS信號的回答，MODEM發(fā)送完數(shù)據(jù)后變?yōu)楦?。RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxC8251AABDBCB異步MODEM時鐘電話插座接電話線串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路RTS(Re串行通信接口芯片8251A6、8251與CPU及外設(shè)的連接(P367)1)與CPU的連接80868251RxDTxDRxCTxCCSC/DRDWRD7~

D0WRRDA1A2A0A3A4ABCG2BG2AG1A5A6A7M/IOY0D7~D0TxRDYRxRDY波特率產(chǎn)生器RS232C接口串行通信接口芯片8251A6、8251與CPU及外設(shè)的連接串行通信接口芯片8251A6、8251與CPU及外設(shè)的連接1)與CPU的連接2)與外設(shè)的連接兩個聯(lián)絡(luò)信號，查詢方式時供CPU查詢；中斷方式時，TxRDY和RxRDY可作為中斷請求信號，表示請求發(fā)送和接收。地址譯碼(本題A7~A4=1111，A3A2A0=000時選中8251）。A1=1時選中控制端口(F2H)，A1=0時選中數(shù)據(jù)端口(F0H)。在RS-232接口中，需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，發(fā)送串行數(shù)據(jù)時，將計算機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換成RS-232電平，接收數(shù)據(jù)時，將RS-232電平轉(zhuǎn)換成TTL電平。發(fā)送時鐘和接收時鐘統(tǒng)一提供。串行通信接口芯片8251A6、8251與CPU及外設(shè)的連接1串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程（P368）1.8251的編程流程8251是一種功能很強(qiáng)的串行接口，但使用前必須按照規(guī)定進(jìn)行初始化。包括:1）寫入方式控制字:確定8251A的工作方式，是異步還是同步，傳送的波特率,字符長度，奇偶校驗等；2）寫入命令控制字:控制8251A工作，如允許或禁止8251A收發(fā)數(shù)據(jù)，啟動搜索同步字符，使8251A進(jìn)行內(nèi)部復(fù)位等。串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程（P368）串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程1.8251的編程流程3）讀出狀態(tài)字:使CPU了解8251A的工作狀態(tài)。編程時通常讀取狀態(tài)字后判斷是否出錯，如果出錯轉(zhuǎn)向錯誤處理子程序，否則繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程1.825串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程2.方式字a)同步方式0:單字符1:雙字符00：5位00：6位10：7位11：8位X0：無奇偶校驗位01：奇校驗11：偶校驗D7D6D5D4D3D2D1D0SCSESDEPPENL2L100

0:內(nèi)同步1:外同步串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程2.方式字串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程2.方式控制字b)異步方式D7D6D5D4D3D2D1D0S2

S1

EP

PENL2L1B2

B1

00:無效01:1個停止位10:1.5個停止位11:2個停止位00：5位00：6位10：7位11：8位X0：無奇偶校驗位01：奇校驗11：偶校驗01:異步方式110:異步方式1611:異步方式64串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程2.方式控串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程3.命令字1:允許發(fā)送0:禁止發(fā)送1:使DTR引腳輸出低電平1:允許接收0:禁止接收1:使TxD線變低，發(fā)送空白字符0:正常工作1:錯誤標(biāo)志PE、OE、FE復(fù)位1:使RTS引腳輸出低電平1:內(nèi)部復(fù)位，回到方式選擇狀態(tài)1:啟動搜索同步字符（內(nèi)同步用）D7D6D5D4D3D2D1D0EHIRRTSERSBRKRxEDTRTxEN串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程3.命令字串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程（P386）4.狀態(tài)字接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好發(fā)送器準(zhǔn)備好發(fā)送器空奇偶錯誤溢出錯誤幀錯誤外設(shè)準(zhǔn)備好DSRSYNDET/BRKDETFEOEPETxERxRDYTxRDY與引腳含義相同串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程（P386）串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例（P372）由于8251芯片本身特性，在對8251A進(jìn)行初始化時,應(yīng)注意：為確保8251A可靠復(fù)位，應(yīng)向8251A控制端口連續(xù)輸出3個全“0”，再輸出一個內(nèi)部復(fù)位命令(控制字的D6=1)；然后再進(jìn)行初始化。初始化的步驟是：向控制端口按順序?qū)懭敕绞阶?、控制字。（同步方式下，在控制字后再接著向控制口寫入一個或兩個同步字符。）每向控制口寫一次，需要手動延時以提供寫恢復(fù)時間。串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例（P注意：向控制端口進(jìn)行寫入操作時，兩次寫入操作之間必須有16個時鐘周期以上的時間間隔以備寫恢復(fù)。1.異步方式的初始化程序(見P372)2.同步方式的初始化程序(見P373)。四、8251A的初始化編程舉例（P372）DELAY_TIMEMACRO MOVCX,02 DO:LOOPDOENDM注意：向控制端口進(jìn)行寫入操作時，兩次寫入操作之間必須有16個串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例MOVDX,3F2H;控制口地址MOVAL,00H;OUTDX,AL；向控制口輸出一個0DELAY_TIME;延時，〉16個時鐘周期OUTDX,AL;向控制口輸出一個0DELAY_TIMEOUTDX,AL;向控制口輸出一個0DELAY_TIMEMOVAL,40H;內(nèi)部復(fù)位字OUTDX,ALDELAY_TIME1.異步方式：MOVAL,01111010B;方式字OUTDX,ALDELAY_TIMEMOVAL,00010101B;命令字;允許發(fā)送；接收，清錯誤標(biāo)志OUTDX,AL異步，波特率系數(shù)16，7個數(shù)據(jù)位，1停止位，偶校驗，控制口地址3F2H串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例MO串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例（P390） …………;送三個0及復(fù)位字40HMOVDX,3F2H;控制口地址MOVAL,00011000B;方式字OUTDX,ALDELAY_TIMEMOVAL,16H;送第一個同步字符OUTDX,AL;DELAY_TIMEOUTDX,AL;送第二個同步字符DELAY_TIMEMOVAL,10010101B;命令字OUTDX,AL2.同步方式：同步，雙同步字符，奇校驗，數(shù)據(jù)位為7位，同步字符16H串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例（P10.3EIARS-232C串行口和8251應(yīng)用舉例(P373)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)一、EIARS-232C串行口1.信號電平

RS-232C采用負(fù)邏輯，規(guī)定：邏輯“1”：有負(fù)載時-3V~-15V之間，無負(fù)載時-25V。邏輯“0”:有負(fù)載時+3V~+15V之間，無負(fù)載時+25V。TTL電平規(guī)定:邏輯“1”：+2V~+5V之間，邏輯“0”:0V~+0.8V之間。RS-232C不是TTL電平的接口標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)計算機(jī)與外設(shè)進(jìn)行通信時，必須有相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換電路。10.3EIARS-232C串行口和8251應(yīng)用舉例(PEIARS-232C和8251應(yīng)用一、EIARS-232C串行口1.信號電平

通常采用的是MC1488和MC1489。發(fā)送數(shù)據(jù)時用MC1488，接收數(shù)據(jù)時用MC1489。TTL電平輸入-12VRS-232C電平輸出-12V1489TTL電平輸出RS-232C電平輸入MC1488EIARS-232C和8251應(yīng)用一、EIARS-23EIARS-232C和8251應(yīng)用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)一、EIARS-232C串行口1.信號電平

2.接插件規(guī)格(見P375圖11-17)。MAX233電平轉(zhuǎn)換器：MAX233即可用于發(fā)送，也可用于接收(見P374圖10-16)。EIARS-232C和8251應(yīng)用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)一、EIARS-232C和8251應(yīng)用一、EIARS-232C串行口RS-232C標(biāo)準(zhǔn)3.信號定義(見P375表10-2)。TxDRxDRTSCTSDSRCSDTREIARS-232C和8251應(yīng)用一、EIARS-23EIARS-232C和8251應(yīng)用二、8251A應(yīng)用舉例p376):TxD80868251RxDRxCCSC/DRDWRD7~D0D7~D0WRRDA1A2A3A4ABCG2BG2AG1A5A6A7A8A9M/IOY4CLKCLK8253CSY5CLK0OUT0TxCMAX2334分頻GND22331,71,78MHz2MHz有兩臺以8086為cpu的計算機(jī)要通信，以8251A為接口，通過RS-232C串行接口實現(xiàn)。一端連接如圖：EIARS-232C和8251應(yīng)用二、8251A應(yīng)用舉例題目要求：設(shè)串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈蕿?600Bd，波特率系數(shù)為16，8251A的端口地址為310H、312H，兩臺計算機(jī)之間采用查詢、異步、半雙工通信，即發(fā)送端的CPU一直查詢TxRDY是否為有效的高電平，如為高則用OUT向8251輸出一個字節(jié)。接收端的CPU不斷檢測RxRDY，如為高則數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好，可以IN一個字節(jié)。對發(fā)送端計算機(jī)，設(shè)要把BUFF_T開始的COUNT_T個數(shù)據(jù)發(fā)送出去對接收端計算機(jī)，把接收到的數(shù)據(jù)存放到BUFF_R開始的內(nèi)存題目要求：設(shè)串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈蕿?600Bd，波特率系數(shù)為EIARS-232C和8251應(yīng)用…..;送三個0及復(fù)位字40H

BEGIN:MOVDX,312H;控制口地址MOVAL,7AH;方式字：異步,數(shù)據(jù)位,停止位OUTDX,AL

MOVCX,02H;延時D1:LOOPD1

MOVAL,11H;命令字，清除三個錯誤標(biāo)志且OUTDX,AL;允許發(fā)送數(shù)據(jù)

MOVCX,02HD2:LOOPD2;下面開始發(fā)送數(shù)據(jù)LEADI,BUFF_T;發(fā)送數(shù)據(jù)的內(nèi)存首址MOVCX,COUNT_T；要發(fā)數(shù)據(jù)的個數(shù)

二、8251A應(yīng)用舉例對發(fā)送端計算機(jī)，設(shè)要把BUFF_T開始的COUNT_T個數(shù)據(jù)發(fā)送出去：EIARS-232C和8251應(yīng)用…..EIARS-232C和8251應(yīng)用NEXT:INAL,DX;發(fā)送數(shù)據(jù)前要判斷狀態(tài)TESTAL,01H;TxRDY有效嗎？JZNEXT;如果無效說明8251沒有就緒

MOVDX,310H;數(shù)據(jù)口地址MOVAL,[DI];取一個數(shù)據(jù)OUTDX,AL;向8251輸出一個數(shù)據(jù)INCDI;成功發(fā)送一個數(shù)據(jù)后，;如果還沒有發(fā)完則讀狀態(tài) MOVDX,312H

DECCXJNZNEXT;后兩個語句可用loopnext替換二、8251A應(yīng)用舉例見P377的后續(xù)程序EIARS-232C和8251應(yīng)用NEXT:IN8251接收數(shù)據(jù)的程序見P377同樣要掌握。注意：發(fā)送前判斷8251是否就緒NEXT_T: INAL,ControPort TESTAL,01H JZNEXT_T接收前要判斷是否就緒，并且判斷是否出錯NEXT_R: INAL,ControPort TESTAL,02H JZNEXT_R TESTAL,38H JNZERROR8251接收數(shù)據(jù)的程序見P377同樣要掌握。補(bǔ)充作業(yè) 某系統(tǒng)用8251A串行發(fā)送起始于BUFFER的內(nèi)存單元中的信息“Goodluck!”，異步傳送方式，6個數(shù)據(jù)位，奇校驗位，1個停止位，波特率因子為16。波特率為2400，問:TxC的時鐘頻率應(yīng)為多少？需要多少時間才能傳送完畢？8251A的方式控制字是什么？編寫匯編程序?qū)崿F(xiàn)該信息的發(fā)送。補(bǔ)充作業(yè) 某系統(tǒng)用8251A串行發(fā)送起始于BUFFER的內(nèi)存TxC的時鐘頻率為16*2400＝34KHZT=9*10/2400=*S8251的方式字為01010111BTxC的時鐘頻率為16*2400＝34KHZREVTIMEMACROMOVCX,02D0:LOOPDOENDM;定義宏MOVDX,1F2HMOVAL,00HOUTDX,ALREVTIMEOUTDX,ALREVTIMEOUTDX,ALREVTIME；送3個全00HMOVAL,40HOUTDX,ALREVTIME；送復(fù)位字MOVAL,01010111BOUTDX,ALREVTIMEMOVAL,00010101BOUTDX,ALREVTIMELEADI,BUFFERMOVCX,8NEXT:INAL,DX TESTAL,01H JZNEXTMOVDX,1F0HMOVAL,[DI]

OUTDX,AL

INCDIMOVDX,1F2HLOOPNEXTREVTIMEMACROMOVAL,01010111B第十章串行通信和可編程接口芯片8251A了解串行通信的基本概念掌握8251的實現(xiàn)串/并和并/串轉(zhuǎn)換的原理掌握8251的編程方法了解串行通信的標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會使用8251進(jìn)行計算機(jī)串行通信第十章串行通信和可編程接口芯片8251A了解串行通信的10.1串行通信的基本概念（P356）計算機(jī)與外部的信息交換稱為通信,基本的通信方式有兩種:并行通信和串行通信.并行通信:速度快,但成本高,傳輸距離受限;串行通信:通信線少,傳輸距離遠(yuǎn),但速度較慢一、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?、單工(Simplex)兩個傳輸站點(diǎn)之間一方只能發(fā)送,另一方只能接收TARB數(shù)據(jù)流10.1串行通信的基本概念（P356）計算機(jī)與外部的信息串行通信的基本概念一、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?、半雙工(HalfDuplex)

兩個傳輸站點(diǎn)之間任何一方都能發(fā)送數(shù)據(jù)，但由于設(shè)備之間只有一條通信線路，在同一時刻只能在一個方向上傳輸數(shù)據(jù)，如對講機(jī)。TATB數(shù)據(jù)流RR兩個傳輸站點(diǎn)之間雙方使用不同的通信線路,同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù).如電話。3、全雙工(FullDuplex)TARBRT數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流串行通信的基本概念一、數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?、半雙工(Ha串行通信的基本概念二、串行通信的兩種基本工作方式異步方式、同步方式。所有串行通信都需要一個時鐘信號來作為數(shù)據(jù)的定時參考。發(fā)送器和接收器用時鐘來決定何時發(fā)送和讀取每一位數(shù)據(jù)。根據(jù)采用統(tǒng)一時鐘還是本地局部時鐘，分為同步傳輸和異步傳輸兩種。串行通信的基本概念二、串行通信的兩種基本工作方式異步方式、同異步傳輸?shù)臅r鐘定時方法:數(shù)據(jù)(61H)100011停止位異步傳輸先發(fā)送低位(LSB)發(fā)送方利用自己的內(nèi)部時鐘來決定什么時候發(fā)送每個位接收方檢測開始信號的下降沿，然后利用它的內(nèi)部時鐘接收數(shù)據(jù)00起始位LSBMSB串行通信的基本概念異步傳輸?shù)臅r鐘定時方法:數(shù)據(jù)100011停止位異步傳輸先發(fā)送串行通信的基本概念二、串行通信的兩種基本工作方式空閑時，傳輸線呈現(xiàn)高電平(MARK狀態(tài))。1、異步方式(Asynchronous)1)格式:采用不同的編碼方案,1個字符可為5,6,7,或8位;采用奇校驗,保證“1”的個數(shù)為奇數(shù)（采用偶校驗,保證‘1‘的個數(shù)為偶數(shù)）停止位可以是1,1.5或2位。串行通信的基本概念二、串行通信的兩種基本工作方式空閑時，傳同步傳輸?shù)臅r鐘定時方法:數(shù)據(jù)（61H）1位1100001先發(fā)送高位(MSB)發(fā)送方在時鐘信號的下降沿發(fā)送字節(jié)接收方在時鐘信號的上升沿接收字節(jié)時鐘串行通信的基本概念0同步通信的幀格式：同步傳輸需要定義一個幀的開始和結(jié)束。通常用1個同步字符(標(biāo)志符)來表示。同步傳輸?shù)臅r鐘定時方法:數(shù)據(jù)（61H）1位1100001串行通信的基本概念2、同步方式(Synchronous)格式:同步字符字符1字符2……字符n校驗字符數(shù)據(jù)塊空閑時，傳輸線呈現(xiàn)高電平(MARK狀態(tài))。

同步字符可以為1個或2個。根據(jù)雙方約定，接收方監(jiān)測到同步字符后，接收被發(fā)送的字符流。內(nèi)同步、外同步。串行通信的基本概念2、同步方式(Synchronous)格串行通信的基本概念三、串行傳送速率（P358）在串行通信中，常用波特率來表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省２ㄌ芈剩好棵雮魉偷亩M(jìn)制位數(shù)。單位：波特Bd如某串行通信規(guī)定：一個串行字符包括1個起始位，7個數(shù)據(jù)位，1個奇偶校驗位和1個停止位，共10個數(shù)據(jù)位構(gòu)成，每秒傳送120個字符，則波特率為：10位/字符120字符/秒=1200位/秒傳送每一位占用的時間為：1秒/1200=0.833毫秒波特率因子：發(fā)送/接收時鐘與波特率之比。串行通信的基本概念三、串行傳送速率（P358）在串行通信中，串行通信的基本概念四、串行接口芯片UART和USART（P358）UART：又稱為通用異步收發(fā)器USART：又稱為通用同步異步收發(fā)器，如Intel8251A，也是本章重點(diǎn)介紹的內(nèi)容。串行通信的基本概念四、串行接口芯片UART和USART（串行通信的基本概念五、調(diào)制解調(diào)器（P360）使用UART和USART接口芯片設(shè)計的串行接口，其傳輸距離也受到一定的限制，不適于長距離傳送。為了能長距離傳送串行數(shù)據(jù)，常常利用標(biāo)準(zhǔn)電話線進(jìn)行傳送。但是電話線只能傳送300~3000HZ的音頻信號，不能接受頻帶很寬的數(shù)字信號。因此發(fā)送方在傳送前，先將數(shù)字信號調(diào)制成音頻信號進(jìn)行傳輸，接收方再將音頻信號解調(diào)成數(shù)字信號，從而完成數(shù)據(jù)的長距離傳輸。串行通信的基本概念五、調(diào)制解調(diào)器（P360）使用UART和串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗串行通信主要用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。 問題：干擾、衰減，信號畸變。解決方法：差錯控制技術(shù)——檢測、糾正。常用的數(shù)據(jù)校驗方法：奇偶校驗：以字符為單位進(jìn)行校驗。奇偶校驗可以檢查出一個字節(jié)中發(fā)生的單個錯誤。奇偶校驗不能自動糾錯，發(fā)現(xiàn)錯誤后需“重傳”。發(fā)送方使發(fā)送的每個字節(jié)中’1’的個數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)；接收方檢查收到的每個字節(jié)中’1’的個數(shù)是否符合雙方的事先約定。串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗串行通信主要用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：循環(huán)冗余校驗CRC(循環(huán)冗余碼/多項式編碼):以數(shù)據(jù)塊(幀,Frame)為單位進(jìn)行校驗編碼思想：將數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的位串看成是系數(shù)為0或 1的多項式。如110001， 可表示成多項式x5+x4+1數(shù)據(jù)塊構(gòu)成的多項式除以另一個多項式G(x)，得到的余數(shù)多項式R(x)就稱為CRC碼(或稱為校驗和)，而G(x)則稱為生成多項式。CRC校驗的檢錯方式：收發(fā)雙方約定一個生成多項式G(x)(其最高階和最低階系數(shù)必須為1)，發(fā)送方在幀的末尾加上校驗和，使帶校驗和的幀的多項式能被G(x)整除；接收方收到后，用G(x)去除它，若有余數(shù)，則傳輸有錯。串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：循環(huán)冗余串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：CRC校驗和計算方法:若G(x)為r階，原幀為m位，其多項式為M(x)，則在原幀后面添加r個0，幀成為m+r位，得到多項式2rM(x)

按模2除法用2rM(x)除以G(x)：商Q(x)，余R(x)即2rM(x)=G(x)Q(x)+R(x)按模2加法把2rM(x)與余數(shù)R(x)相加，結(jié)果就是要傳送的帶校驗和的幀的多項式T(x)T(x)=2rM(x)+R(x)實際上，T(x)=2rM(x)+R(x)=G(x)Q(x)+

R(x)+R(x)

=G(x)Q(x)(模2運(yùn)算)=0所以，若接收的T(x)正確，則它肯定能被G(x)除盡。串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：CRC校串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：CRC校驗碼的糾錯能力:可檢出所有奇數(shù)個錯可檢出所有單/雙比特錯可檢出所有≤G(x)長度的突發(fā)錯常用的生成多項式:

CRC12=x12+x11+x3+x2+1CRC16=x16+x12+x5+1CRC32 =x32+x26+x23+x22+x16+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1串行通信的基本概念六、數(shù)據(jù)校驗常用的數(shù)據(jù)校驗方法：CRC校CRC碼如要發(fā)送的數(shù)據(jù)為100100，生成多項式為1101，則得到的余數(shù)為001CRC碼如要發(fā)送的數(shù)據(jù)為100100，生成多項式為1101，10.2可編程串行通信接口芯片8251A（P361）一、8251A的基本性能:可用于同步和異步傳送；同步傳送:5~8bit/字符，采用內(nèi)同步或外同步；異步傳送:5~8bit/字符,波特率因子(時鐘速率與傳輸速率之比)可為1，16，64；波特率：同步方式下：0-64Kbps；異步方式下：0-19.2Kbps全雙工發(fā)送和接收;具有奇偶，溢出等檢測電路。10.2可編程串行通信接口芯片8251A（P361）一、串行通信接口芯片8251A二、8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳數(shù)據(jù)總線緩沖器讀/寫控制電路調(diào)制/解調(diào)控制電路內(nèi)部總線發(fā)送緩沖器并串轉(zhuǎn)換接收緩沖器串并轉(zhuǎn)換發(fā)送控制電路接收控制電路D7~D0RESETCLKC/DRDWRCSDSRDTRCTSRTSTXDTXRDYTXETXCRXDRXRDYRXCSYNDET串行通信接口芯片8251A二、8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳串行通信接口芯片8251A二、8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳1、數(shù)據(jù)總線緩沖器狀態(tài)緩沖器：為程序提供8251工作過程的狀態(tài)信息；接收數(shù)據(jù)緩沖器：接收完成串并轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；發(fā)送數(shù)據(jù)/命令緩沖器：存放待發(fā)送的并行數(shù)據(jù)或命令；2、接收緩沖器和接收控制電路在接收時鐘RxC的控制下，將RxD端的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)。異步方式下RxC的頻率可以是波特率的1，16或64倍。A、與接收有關(guān)的信號：（見362頁圖，363后說明）RxD:串行數(shù)據(jù)輸入信號;RxRDY:接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好信號,高電平有效.CPU讀數(shù)后,變?yōu)榈碗娖?串行通信接口芯片8251A二、8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳串行通信接口芯片8251A2、接收緩沖器和接收控制電路SYNDET/BRKDET:同步檢測/斷點(diǎn)檢測信號。內(nèi)同步作為輸出,表明8251達(dá)到同步,外同步作為輸入,使8251在下一個RxC的上升沿接收數(shù)據(jù);異步接收方式,作為輸出,表示RxD端收到兩個全“0”數(shù)位組成的字符,無數(shù)據(jù)可讀。RxC:接收時鐘輸入信號,同步時,該頻率與接收數(shù)據(jù)的波特率相等;異步時,該頻率是接收數(shù)據(jù)波特率的1,16或64倍。B、異步接收：CPU發(fā)方式命令字，允許8251接收數(shù)據(jù)；8251監(jiān)測RxD信號，確定起始位；（見pP363圖10-9）串行通信接口芯片8251A2、接收緩沖器和接收控制電路SYN2、接收緩沖器和接收控制電路(P362)之后，每隔一個數(shù)據(jù)位時間，采樣RxD，得到規(guī)定位數(shù)的串行數(shù)據(jù)；進(jìn)行奇偶校驗，去掉停止位，將數(shù)據(jù)送接收數(shù)據(jù)緩沖器；將RxRDY置為高電平，通知CPU取數(shù)?？捎貌樵儯捎弥袛?。C、同步接收：CPU發(fā)方式、命令字，允許8251接收數(shù)據(jù)；8251監(jiān)測RxD信號,確定同步字符(內(nèi)同步，外同步)之后，采樣RxD，得到規(guī)定位數(shù)的串行數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)送接收數(shù)據(jù)緩沖器；將RxRDY置為高電平，通知CPU取數(shù)。可用查詢，可用中斷。2、接收緩沖器和接收控制電路(P362)之后，每隔一個數(shù)據(jù)A.與發(fā)送有關(guān)的信號:TxD:發(fā)送串行數(shù)據(jù)信號;TxRDY:發(fā)送準(zhǔn)備好信號,高電平有效.通知CPU，8251已做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備,CPU可以送來數(shù)據(jù);可采用查詢或中斷方式.TxE:表示發(fā)送移位寄存器空.表示暫無數(shù)據(jù)發(fā)送TxC:發(fā)送時鐘輸入信號,同步時,該頻率與發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率相等;異步時,該頻率是發(fā)送數(shù)據(jù)波特率的1,16或64倍.3、發(fā)送緩沖器和發(fā)送控制電路(P364)在發(fā)送時鐘TxC的控制下，將CPU送來的數(shù)據(jù)從TxD端按串行數(shù)據(jù)發(fā)送出去,A.與發(fā)送有關(guān)的信號:TxD:發(fā)送串行數(shù)據(jù)信號;3、發(fā)串行通信接口芯片8251A3、發(fā)送緩沖器和發(fā)送控制電路(P364)B.異步發(fā)送：CPU用輸出指令輸出待發(fā)送的數(shù)據(jù)；發(fā)送控制器按程序規(guī)定的格式為發(fā)送數(shù)據(jù)加上起始位,奇偶校驗位和停止位;將數(shù)據(jù)經(jīng)移位寄存器在TxC的控制下由TxD端發(fā)出去；C.同步發(fā)送：CPU用輸出指令輸出待發(fā)送的數(shù)據(jù)到8251；發(fā)送控制器按程序規(guī)定為發(fā)送數(shù)據(jù)加上一個或兩個同步字符;將數(shù)據(jù)經(jīng)移位寄存器在TxC的控制下由TxD端發(fā)出去.在同步發(fā)送過程中,不允許數(shù)據(jù)之間存在空隙,若CPU由于某種原因來不及送發(fā)送數(shù)據(jù),8251在此期間自動插入同步字符.串行通信接口芯片8251A3、發(fā)送緩沖器和發(fā)送控制電路(P串行通信接口芯片8251A4、讀/寫控制電路(P365)接收CPU的控制信號，決定8251的工作方式，并向8251的其他部件發(fā)相應(yīng)的控制信號。C/DRDWRCS操作0010CPU從8251讀數(shù)據(jù)0100CPU向8251寫數(shù)據(jù)1010CPU從8251讀狀態(tài)字1100CPU向8251寫控制字RESET，CLK，WR，RD，CS略。C/D：控制/數(shù)據(jù)信號，用來區(qū)分目前數(shù)據(jù)總線上是數(shù)據(jù)信息還是控制信息或狀態(tài)信息。C/D=0，表示是數(shù)據(jù)信息；C/D=1表示是控制信息或狀態(tài)信息。 8251A的控制信號操作表串行通信接口芯片8251A4、讀/寫控制電路(P365串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路(P366)當(dāng)計算機(jī)和計算機(jī)遠(yuǎn)距離通信時,可用8251作為接口芯片,并借助于MODEM經(jīng)過電話線建立兩臺計算機(jī)之間的通信聯(lián)系。異步方式,發(fā)送和接收時鐘由時鐘發(fā)生器或?qū)⑾到y(tǒng)時鐘分頻后提供;同步方式直接由調(diào)制解調(diào)器提供。8251與MODEM之間通過4條信號線建立通信聯(lián)絡(luò),見P366圖10-10。RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxC8251AABDBCB異步MODEM時鐘電話插座接電話線串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路(P366)串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路DTR(DataTerminalReady):表示計算機(jī)做好接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備;可用程序控制使控制寄存器的DTR位置“1”,使該管腳輸出有效低電平。DSR(DataSetReady):表示Modem已做好向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備;是對DTR信號的回答,它影響狀態(tài)寄存器DSR的內(nèi)容,CPU可查詢。RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxC8251AABDBCB異步MODEM時鐘電話插座接電話線串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路DTR(Da串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路RTS(RequestToSend):

表示計算機(jī)想通過MODEM發(fā)送數(shù)據(jù)；可用程序控制使控制寄存器的RTS位置“1”，使該管腳輸出低電平。CTS(ClearToSend):表示MODEM已做好向外發(fā)送串行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備；是對RTS信號的回答，MODEM發(fā)送完數(shù)據(jù)后變?yōu)楦?。RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxC8251AABDBCB異步MODEM時鐘電話插座接電話線串行通信接口芯片8251A5、調(diào)制解調(diào)器控制電路RTS(Re串行通信接口芯片8251A6、8251與CPU及外設(shè)的連接(P367)1)與CPU的連接80868251RxDTxDRxCTxCCSC/DRDWRD7~

D0WRRDA1A2A0A3A4ABCG2BG2AG1A5A6A7M/IOY0D7~D0TxRDYRxRDY波特率產(chǎn)生器RS232C接口串行通信接口芯片8251A6、8251與CPU及外設(shè)的連接串行通信接口芯片8251A6、8251與CPU及外設(shè)的連接1)與CPU的連接2)與外設(shè)的連接兩個聯(lián)絡(luò)信號，查詢方式時供CPU查詢；中斷方式時，TxRDY和RxRDY可作為中斷請求信號，表示請求發(fā)送和接收。地址譯碼(本題A7~A4=1111，A3A2A0=000時選中8251）。A1=1時選中控制端口(F2H)，A1=0時選中數(shù)據(jù)端口(F0H)。在RS-232接口中，需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，發(fā)送串行數(shù)據(jù)時，將計算機(jī)的TTL電平轉(zhuǎn)換成RS-232電平，接收數(shù)據(jù)時，將RS-232電平轉(zhuǎn)換成TTL電平。發(fā)送時鐘和接收時鐘統(tǒng)一提供。串行通信接口芯片8251A6、8251與CPU及外設(shè)的連接1串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程（P368）1.8251的編程流程8251是一種功能很強(qiáng)的串行接口，但使用前必須按照規(guī)定進(jìn)行初始化。包括:1）寫入方式控制字:確定8251A的工作方式，是異步還是同步，傳送的波特率,字符長度，奇偶校驗等；2）寫入命令控制字:控制8251A工作，如允許或禁止8251A收發(fā)數(shù)據(jù)，啟動搜索同步字符，使8251A進(jìn)行內(nèi)部復(fù)位等。串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程（P368）串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程1.8251的編程流程3）讀出狀態(tài)字:使CPU了解8251A的工作狀態(tài)。編程時通常讀取狀態(tài)字后判斷是否出錯，如果出錯轉(zhuǎn)向錯誤處理子程序，否則繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程1.825串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程2.方式字a)同步方式0:單字符1:雙字符00：5位00：6位10：7位11：8位X0：無奇偶校驗位01：奇校驗11：偶校驗D7D6D5D4D3D2D1D0SCSESDEPPENL2L100

0:內(nèi)同步1:外同步串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程2.方式字串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程2.方式控制字b)異步方式D7D6D5D4D3D2D1D0S2

S1

EP

PENL2L1B2

B1

00:無效01:1個停止位10:1.5個停止位11:2個停止位00：5位00：6位10：7位11：8位X0：無奇偶校驗位01：奇校驗11：偶校驗01:異步方式110:異步方式1611:異步方式64串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程2.方式控串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程3.命令字1:允許發(fā)送0:禁止發(fā)送1:使DTR引腳輸出低電平1:允許接收0:禁止接收1:使TxD線變低，發(fā)送空白字符0:正常工作1:錯誤標(biāo)志PE、OE、FE復(fù)位1:使RTS引腳輸出低電平1:內(nèi)部復(fù)位，回到方式選擇狀態(tài)1:啟動搜索同步字符（內(nèi)同步用）D7D6D5D4D3D2D1D0EHIRRTSERSBRKRxEDTRTxEN串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程3.命令字串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程（P386）4.狀態(tài)字接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好發(fā)送器準(zhǔn)備好發(fā)送器空奇偶錯誤溢出錯誤幀錯誤外設(shè)準(zhǔn)備好DSRSYNDET/BRKDETFEOEPETxERxRDYTxRDY與引腳含義相同串行通信接口芯片8251A三、8251A的編程（P386）串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例（P372）由于8251芯片本身特性，在對8251A進(jìn)行初始化時,應(yīng)注意：為確保8251A可靠復(fù)位，應(yīng)向8251A控制端口連續(xù)輸出3個全“0”，再輸出一個內(nèi)部復(fù)位命令(控制字的D6=1)；然后再進(jìn)行初始化。初始化的步驟是：向控制端口按順序?qū)懭敕绞阶?、控制字。（同步方式下，在控制字后再接著向控制口寫入一個或兩個同步字符。）每向控制口寫一次，需要手動延時以提供寫恢復(fù)時間。串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例（P注意：向控制端口進(jìn)行寫入操作時，兩次寫入操作之間必須有16個時鐘周期以上的時間間隔以備寫恢復(fù)。1.異步方式的初始化程序(見P372)2.同步方式的初始化程序(見P373)。四、8251A的初始化編程舉例（P372）DELAY_TIMEMACRO MOVCX,02 DO:LOOPDOENDM注意：向控制端口進(jìn)行寫入操作時，兩次寫入操作之間必須有16個串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例MOVDX,3F2H;控制口地址MOVAL,00H;OUTDX,AL；向控制口輸出一個0DELAY_TIME;延時，〉16個時鐘周期OUTDX,AL;向控制口輸出一個0DELAY_TIMEOUTDX,AL;向控制口輸出一個0DELAY_TIMEMOVAL,40H;內(nèi)部復(fù)位字OUTDX,ALDELAY_TIME1.異步方式：MOVAL,01111010B;方式字OUTDX,ALDELAY_TIMEMOVAL,00010101B;命令字;允許發(fā)送；接收，清錯誤標(biāo)志OUTDX,AL異步，波特率系數(shù)16，7個數(shù)據(jù)位，1停止位，偶校驗，控制口地址3F2H串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例MO串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例（P390） …………;送三個0及復(fù)位字40HMOVDX,3F2H;控制口地址MOVAL,00011000B;方式字OUTDX,ALDELAY_TIMEMOVAL,16H;送第一個同步字符OUTDX,AL;DELAY_TIMEOUTDX,AL;送第二個同步字符DELAY_TIMEMOVAL,10010101B;命令字OUTDX,AL2.同步方式：同步，雙同步字符，奇校驗，數(shù)據(jù)位為7位，同步字符16H串行通信接口芯片8251A四、8251A的初始化編程舉例（P10.3EIARS-232C串行口和8251應(yīng)用舉例(P373)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)一、EIARS-232C串行口1.信號電平

RS-232C采用負(fù)邏輯，規(guī)定：邏輯“1”：有負(fù)載時-3V~-15V之間，無負(fù)載時-25V。邏輯“0”:有負(fù)載時+3V~+15V之間，無負(fù)載時+25V。TTL電平規(guī)定:邏輯“1”：+2V~+5V之間，邏輯“0”:0V~+0.8V之間。RS-232C不是TTL電平的接口標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)計算機(jī)與外設(shè)進(jìn)行通信時，必須有相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換電路。10.3EIARS-232C串行口和8251應(yīng)用舉例(PEIARS-232C和8251應(yīng)用一、EIARS-232C串行口1.信號電平

通常采用的是MC1488和MC1489。發(fā)送數(shù)據(jù)時用MC1488，接收數(shù)據(jù)時用MC1489。TTL電平輸入-12VRS-232C電平輸出-12V1489TTL電平輸出RS-232C電平輸入MC1488EIARS-232C和8251應(yīng)用一、EIARS-23EIARS-232C和8251應(yīng)用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)一、EIARS-232C串行口1.信號電平

2.接插件規(guī)格(見P375圖11-17)。MAX233電平轉(zhuǎn)換器：MAX233即可用于發(fā)送，也可用于接收(見P374圖10-16)。EIARS-232C和8251應(yīng)用RS-232C標(biāo)準(zhǔn)一、EIARS-232C和8251應(yīng)用一、EIARS-232C串行口RS-232C標(biāo)準(zhǔn)3.信號定義(見P375表10-2)。TxDRxDRTSCTSDSRCSDTREIARS-232C和8251應(yīng)用一、EIARS-23EIARS-232C和8251應(yīng)用二、8251A應(yīng)用舉例p376):TxD80868251R