第8章 串行通信接口

浙江工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院1內(nèi)容回顧鍵盤接口鍵盤的分類：按結(jié)構(gòu)、按接口、按編碼方式。鍵盤的工作原理：線性鍵盤、矩陣鍵盤（行掃描法、行列反轉(zhuǎn)法、行列掃描法）。去抖和重鍵問題。鼠標(biāo)接口鼠標(biāo)的工作原理。鼠標(biāo)的分類。鼠標(biāo)的接口。鼠標(biāo)接口的編程。2內(nèi)容回顧LED接口LED顯示器的結(jié)構(gòu)：七段、共陰極/共陽極。LED顯示器的工作原理：靜態(tài)顯示、動態(tài)顯示。打印機接口打印機的組成與分類。打印機接口標(biāo)準(zhǔn)：Centronics接口。打印機接口的編程：直接編程、BOIS/DOS功能調(diào)用。音頻設(shè)備接口音頻處理技術(shù)：采樣、量化。聲卡的組成和接口。34第八章串口通信接口可編程串口芯片8251A4串行通信協(xié)議2串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)3PC機中的串口應(yīng)用5串行通信基本概念1

8.1串口通信基本概念5并行傳送方式以字長為單位進(jìn)行傳送，用多根線一次傳送多位數(shù)據(jù)。特點：傳送速度快。但使用信號線多，成本高；且信號線間電容會引起串?dāng)_，不適合遠(yuǎn)距離傳送。一般用于外設(shè)與微機間近距離、大量和快速的傳輸。串行傳送方式通過一根線一位一位順序傳輸數(shù)據(jù)。缺點：速度慢。但傳輸線少，成本低。適合于遠(yuǎn)距離、低速率的數(shù)據(jù)傳輸。單工方式

只允許在一個方向上傳送數(shù)據(jù)。半雙工方式雙方均具備發(fā)送、接收能力，但同一時刻只能進(jìn)行一個方向的傳送。全雙工方式收發(fā)雙方可同時進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)傳送。6

(1)串行通信的數(shù)據(jù)傳送方式TRRTTTRRTR比特率與波特率比特率：每秒傳送的二進(jìn)制位數(shù)，單位：bit/s。波特率：每秒傳送的Ｎ進(jìn)制位數(shù)，單位：bout/s。兩者的關(guān)系：比特率＝波特率×log2N。例：傳16進(jìn)制數(shù)時，比特率=4×波特率。計算機內(nèi)部均采用二進(jìn)制，故比特率＝波特率。7

(2)通信速率【例8-1】某通信系統(tǒng)每秒傳輸50個字符，每個字符包含8位八進(jìn)制數(shù)，計算其比特率。

解：比特率為50×8×3＝1200bit/s。收/發(fā)時鐘與波特率因子串行通信時，收發(fā)雙方需用時鐘信號來同步。收/發(fā)時鐘直接決定了通信線路上的數(shù)據(jù)傳輸速率。發(fā)送端在TxClk↓使數(shù)據(jù)送入移位寄存器串行輸出。接收端在RxClk↑將傳輸線上的數(shù)據(jù)逐位打入移位寄存器。8國際上規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的波特率系列，常用的標(biāo)準(zhǔn)值為110、300、600、2400、4800、9600和19200波特。為提高抗干擾能力，往往用多個時鐘來調(diào)制一位二進(jìn)制數(shù)。調(diào)制一位二進(jìn)制數(shù)的時鐘個數(shù)稱為波特因子（Factor）。收/發(fā)時鐘頻率與波特率的關(guān)系為：TxClk/RxClk=Factor×Baud.Factor一般取1,16,32或64。異步通信時常取16；同步通信則必須1。9調(diào)制與解調(diào)原因：數(shù)字信號包含很多直流和低頻成分，直接傳輸時會嚴(yán)重衰減，從而在接收端產(chǎn)生嚴(yán)重畸變和失真。解決辦法：發(fā)送方使用調(diào)制器

(Modulator)，把要傳送的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為適合在線路上傳輸?shù)哪M信號。接收方則使用解調(diào)器(Demodulator)將模擬信號還原為數(shù)字信號。雙工和半雙工通信設(shè)備，既要發(fā)送數(shù)據(jù)又要接收數(shù)據(jù)，故可將調(diào)制器和解調(diào)器做在一起，形成調(diào)制解調(diào)器(Modem)。10

(3)信號的調(diào)制與解調(diào)11調(diào)制解調(diào)器類型幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)和相移鍵控(PSK)。12一般采用頻移鍵控(FSK)的方法。當(dāng)信號為1時，開關(guān)1閉合，開關(guān)2斷開，經(jīng)放大器輸出頻率1的信號；當(dāng)信號為0時，開關(guān)1斷開，開關(guān)2閉合，經(jīng)放大器輸出頻率2的信號。13如何自動控制？補充：電子開關(guān)控制方法——繼電器定義：是一種當(dāng)輸入量達(dá)到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件。用途：能夠以較小電流控制大電流的導(dǎo)通和切斷，相當(dāng)于一種“自動開關(guān)”，在電路中起自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。分類：普通、干簧管式繼電器14普通繼電器15干簧繼電器組成：干簧管+線圈。干簧管由2或3片鐵鎳臺金“舌”簧片構(gòu)成，舌簧片的觸點部分鍍有貴金屬（金、銠、鈀等），以使其接通后良好的導(dǎo)電性能。舌簧片被密封在充有氮氣等惰性氣體的玻璃管內(nèi)，防外界塵埃、污染和腐蝕，可靠性高，壽命長。1617

未通電時所處的狀態(tài)、外形展示18內(nèi)容概要可編程串口芯片8251A4串行通信協(xié)議2串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)3PC機中的串口應(yīng)用5串行通信基本概念1數(shù)據(jù)傳送方式：單工、雙工、半雙工通信速率：比特率、波特率信號的調(diào)制與解調(diào)

8.2串口通信協(xié)議19通信協(xié)議：為使通信能順利進(jìn)行，數(shù)據(jù)收發(fā)雙方必須共同遵守的通信規(guī)程，稱為通信協(xié)議。通信協(xié)議的基本內(nèi)容：波特率：雙方約定的數(shù)據(jù)收/發(fā)速率。數(shù)據(jù)格式：雙方約定的幀格式及控制信息的定義等。幀同步：接收方獲知一批數(shù)據(jù)開始和結(jié)束的方法。位同步：接收方從數(shù)據(jù)流中正確采樣到每位數(shù)據(jù)的方法。差錯校驗方式：接收方判斷收到數(shù)據(jù)正確性的方法。串行通信協(xié)議的分類：異步串行通信協(xié)議同步串行通信協(xié)議特點以字符為單位進(jìn)行信息傳送。字符間異步，字符內(nèi)各位之間同步。字符與字符之間沒有嚴(yán)格的定時要求，其間隙任意。一旦開始傳輸一個字符，收發(fā)雙方必須按照約定的速率，在時鐘的作用下，一位一位地進(jìn)行同步傳輸。幀格式數(shù)據(jù)格式包括：同步信息（數(shù)據(jù)的開始與結(jié)束）、數(shù)據(jù)信息和校驗信息。20

(1)異步串行通信協(xié)議采用極性相反的起始位和停止位提供準(zhǔn)確的時間基準(zhǔn)。一次傳送1個字符。具有信息校驗，可靠性高。傳輸速率較慢，效率低（≤80%）。一般用于數(shù)據(jù)量較小、傳輸率較低的場合。21可為任意多位起止式的異步串行通信【例8-2】異步傳輸ASCII碼，每個字符7位，如果數(shù)據(jù)傳輸速率為240字符/秒，使用1位奇偶校驗位和1位停止位，問：(1)波特率為多少？(2)有效數(shù)據(jù)位傳輸率是多少？(3)傳輸效率是多少？

解題分析：

(1)波特率：(1+7+1+1)×240=2400bout/s(2)有效數(shù)據(jù)位傳輸率：7×240=1680bout/s(3)傳輸效率是：1680/2400=70%(7/10=70%)22【例8-3】某計算機采用異步串行通信方式，數(shù)據(jù)格式為：8位數(shù)據(jù)位，奇校驗，2位停止位。試畫出傳送字符“A”時通信線路上的波形。解題分析：字符A的ASCII碼為01000001，按照先低位后高位的順序。前面加1位起始位“0”，后加奇校驗位“1”和2位停止位“11”。231010特點字符與字符間同步，字符內(nèi)各位之間也同步。不使用起始位和停止位來標(biāo)識字符的開始和結(jié)束，而是用一串特定的二進(jìn)制序列（同步字符），來通知接收方串行數(shù)據(jù)的第一位何時到達(dá)。傳輸效率高，速度快，但其技術(shù)復(fù)雜，硬件開銷大。一般用于高速數(shù)據(jù)傳輸場合。分類面向字符的同步通信：一幀數(shù)據(jù)由若干個字符組成。面向比特的同步通信：一幀數(shù)據(jù)由任意位bit組成，主要用于二進(jìn)制的傳輸。24

(2)同步串行通信協(xié)議面向字符的同步通信數(shù)據(jù)塊由字符組成，字符連續(xù)，其間不留空隙。要求收發(fā)雙方時鐘完全同頻同相，不能有一點誤差。近距離傳送時，可在傳輸線上增加一條時鐘線，以確保收發(fā)雙方使用同一時鐘。遠(yuǎn)距離傳送時，可通過Modem從數(shù)據(jù)流中提取同步信號。25分類根據(jù)對同步信號的檢測方式，可分為：內(nèi)同步：對同步信號的檢測和同步控制在串行接口芯片內(nèi)部進(jìn)行。單同步：只有一個字節(jié)的同步字符。雙同步：有兩個字節(jié)的同步字符。外同步：對同步信號的檢測在串行接口芯片的外部進(jìn)行。當(dāng)外部硬件電路檢測到同步字符時，向串行接口發(fā)一個同步信號SYNC。串行接口收到同步信號后，立即開始接收信息。2627典型的面向字符的同步通信協(xié)議——IBMBSCBSC：BinarySynchronousCommunication。一幀傳輸由若干字符組成，比異步起止式傳輸效率高。規(guī)定了10個通信控制字符，作為數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束標(biāo)志以及整個傳輸過程的控制信息，增強了通信控制能力和校驗功能。28幀格式29SYNSYNSOH標(biāo)題STX數(shù)據(jù)塊ETB/ETX塊校驗面向比特的同步通信一幀數(shù)據(jù)可由任意位組成?？考s定的位組合模式來標(biāo)志幀的開始和結(jié)束。308位8位8位≥0位16位8位01111110ACIFC01111110開始標(biāo)志地址域控制域信息域校驗域結(jié)束標(biāo)志典型的面向比特的同步通信協(xié)議IBM的SDLC（同步數(shù)據(jù)鏈路控制，SynchronousDataLinkControl）。ISO的HDLC（高級數(shù)據(jù)鏈路控制，HighLevelDataLinkControl）。ANSI的ADCCP（高級數(shù)據(jù)通信控制規(guī)程，AdvancedDataCommunicationsControlProcedure）。31SDLC/HDLC協(xié)議的幀格式標(biāo)志域：開始和結(jié)束標(biāo)志，提供了每幀信息的邊界。標(biāo)志字符為01111110。地址域

(A:Address)：規(guī)定了與之通信的目標(biāo)地址。控制域

(C:Control)：規(guī)定了若干個命令。信息域

(I:Information)：包含要傳送的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)域為0時表示該幀為控制命令。幀校驗域(FC:FrameCheck)：采用16位CRC校驗。328位8位8位≥0位16位8位01111110ACIFC01111110開始標(biāo)志地址域控制域信息域校驗域結(jié)束標(biāo)志SDLC/HDLC實際應(yīng)用時的2個技術(shù)問題：“0”位插入/刪除技術(shù)：信息域中可能存在和標(biāo)志字節(jié)01111110相同的字符，為了區(qū)別，發(fā)送端在發(fā)送除標(biāo)志字節(jié)外的信息時，當(dāng)遇到連續(xù)5個“1”時，就自動插入一個“0”。接收端若連續(xù)接收到5個“1”時，就自動刪除其后的一個“0”，恢復(fù)信息。SDLC/HDLC異常結(jié)束：發(fā)送過程若出現(xiàn)錯誤，用異常結(jié)束字符使本幀作廢。在HDLC規(guī)程中，失效字符為7個連續(xù)的“1”，在SDLC中為8個連續(xù)的“1”。異常結(jié)束字符中不使用“0”位插入/刪除技術(shù)。338位8位8位≥0位16位8位01111110ACIFC01111110開始標(biāo)志地址域控制域信息域校驗域結(jié)束標(biāo)志34內(nèi)容概要可編程串口芯片8251A4串行通信協(xié)議2串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)3PC機中的串口應(yīng)用5串行通信基本概念1異步串行通信協(xié)議（起止式）同步串行通信協(xié)議：內(nèi)同步、外同步

8.3串口通信接口標(biāo)準(zhǔn)35常用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)：最常用的標(biāo)準(zhǔn)，是基礎(chǔ)。全稱：EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)(ElectronicIndustrialAssociate-RecommendedStandard-232C)。由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)于1969年頒布。最初用于遠(yuǎn)距離通信。適合數(shù)據(jù)速率在0~20Kb/s范圍內(nèi)通信。RS-422A標(biāo)準(zhǔn)RS-485標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(DataTerminalEquipment)：通常指計算機或I/O設(shè)備。代表數(shù)據(jù)源和目的地。數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE(DataCommunicationEquipment)：又稱數(shù)據(jù)裝置(DataSet)，通常為Modem。作用：使數(shù)據(jù)符合線路要求。36

(1)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備類型串行通信系統(tǒng)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了22根控制信號線，實際常常只用到3~9根，多采用9針或25針的D型頭來連接。37

(2)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的信號功能38DB-25型連接器DB-9型連接器實際異步通信時，只需9個信號：2個數(shù)據(jù)信號、6個控制信號、1個信號地線。信號線含義(從數(shù)據(jù)終端角度來定義)：TxD：串行數(shù)據(jù)發(fā)送端，輸出。RxD：串行數(shù)據(jù)接收端，輸入。RTS：請求發(fā)送信號，輸出。為高時表示終端要向Modem或其它通信設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。CTS：清除發(fā)送信號，輸入。是對RTS的響應(yīng)。當(dāng)Modem或外設(shè)準(zhǔn)備好接收來自終端的數(shù)據(jù)時，該信號有效。DTR：終端準(zhǔn)備就緒信號，輸出。為高時表明終端準(zhǔn)備好接收來自Modem或外設(shè)的數(shù)據(jù)。DSR：數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備就緒信號，輸入。為高時表明Modem或外設(shè)準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)。DCD：接收信號檢測，輸入。為高時表明Modem收到通信線路另一端Modem送來的正常載波信號。RI：振鈴提示，輸入。當(dāng)高時表明Modem收到交換臺送來的振鈴信號。39RS-232C電平：負(fù)邏輯邏輯“1”：-3V~-15V邏輯“0”：+3V~+15VTTL電平：正邏輯邏輯“1”：>2.4V邏輯“0”：<0.4VRS-232C電平與TTL電平的轉(zhuǎn)換電平轉(zhuǎn)換芯片：MAX232/MAX232A、MC1488/MC1489MC1488：TTL電平→RS-232C電平MC1489：RS-232C電平→TTL電平40

(3)RS-232C信號的電平特性一般使用±12V使用Modem時（距離>15米時）41

(4)RS-232C的連接方式不使用Modem時（距離<15米時）42RS-422A接口標(biāo)準(zhǔn)：傳輸距離更遠(yuǎn)平衡方式傳輸：發(fā)送端平衡發(fā)送，接收端差分接收。兩條傳輸線間的電位差決定電平值：AA’-BB’≥200mV表示邏輯“1”；AA’-BB’≤200mV表示邏輯“0”。最大傳輸率：10Mbps；傳輸距離：15m(10Mbps)~1200m(90Kbps)。43

(5)其它串行通信標(biāo)準(zhǔn)RS-422A平衡式接口電路44四路差動線路驅(qū)動器

具有三態(tài)輸出的四路差動線路接收器RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)是一種多發(fā)送器、平衡式傳輸?shù)拇薪涌跇?biāo)準(zhǔn)。與RS-422A兼容，但擴充了RS-422A的功能。采用差分發(fā)送和差分接收，抗干擾能力強。傳輸距離：在沒有Modem的情況下使用雙絞線直接連接時，傳輸距離為15m(10Mbps)

~1200m(100Kbps)。采用共線結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)多個收發(fā)器共用一條傳輸線的多點應(yīng)用。允許在平衡電纜上連接32對收發(fā)器，能實現(xiàn)多點對點的通信，容易聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)。4546內(nèi)容概要可編程串口芯片8251A4串行通信協(xié)議2串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)3PC機中的串口應(yīng)用5串行通信基本概念1RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備類型RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的信號功能RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的電平特性RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的連接方式其它串口標(biāo)準(zhǔn)：RS-422A/RS-485

8.4可編程串口芯片8251A47Intel8251A是一款可編程的通用同步/異步接收發(fā)送器(USART：UniversalSynchronousAsynchronousReceiverandTransmitter)?；拘阅埽嚎晒ぷ髟谕交虍惒椒绞健Ｍ椒绞綍r，波特率為0~64Kbout/s。字符5~8位可選，支持內(nèi)、外同步，可自動插入同步字符。異步方式時，波特率為0~19.2Kbout/s。字符5~8位可選，波特率因子可選為1，16，64。具有獨立的發(fā)送器和接收器，能以單工、半雙工和全雙工方式進(jìn)行通信。提供基本的控制信號，能方便地與Modem相連。48

(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)49數(shù)據(jù)總線緩沖器8位三態(tài)雙向緩沖區(qū)，用于在CPU與8251之間傳送數(shù)據(jù)、狀態(tài)和控制信息。讀/寫控制邏輯對CS,RD,WR,C/D等信號進(jìn)行譯碼，以確定8251的操作。50調(diào)制解調(diào)器控制遠(yuǎn)距離通信時，提供與Modem聯(lián)絡(luò)的信號。近距離串行通信時，提供與外設(shè)聯(lián)絡(luò)的信號。51發(fā)送器發(fā)送緩沖器

+發(fā)送移位寄存器

+發(fā)送控制電路。發(fā)送控制電路用來控制和管理發(fā)送過程。在其控制下，發(fā)送緩沖器將來自CPU的并行數(shù)據(jù)串行化，通過TxD發(fā)送出去。異步方式：控制電路在數(shù)據(jù)幀中加上起始、校驗和停止位。同步方式：控制電路在數(shù)據(jù)幀中插入同步字符和校驗位。同步方式發(fā)送過程中，兩字符間不允許有間隔。若CPU未及時提供新字符，則控制電路自動補上同步字符。52接收器接收緩沖器

+接收移位寄存器

+接收控制電路。接收控制電路用來控制和管理接收過程。在其管理下，接收器從RxD上接收串行數(shù)據(jù)，并行化后存入接收緩沖器。異步方式：8251監(jiān)視RxD線。當(dāng)發(fā)現(xiàn)↓時，開始接收一幀數(shù)據(jù)。經(jīng)校驗后剔除起始位和停止位等，將有效信息轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)存入接收緩沖器。同步方式：8251監(jiān)視RxD線，依次對數(shù)據(jù)移位。每收到一位，都將接收寄存器與同步字符比較。若不等，則移入下一位繼續(xù)比較；若相等，則表示搜索到同步字符，SYNDET=1。這時在RxC的同步下移位RxD上的數(shù)據(jù)，并將其組裝成并行數(shù)據(jù)，送入接收緩沖器。53

(2)外部引腳28引腳的DIP封裝。信號分為4組：發(fā)送器信號接收器信號讀寫控制邏輯信號Modem控制信號54TxRDY:發(fā)送器準(zhǔn)備就緒。為1表CPU可寫入新的數(shù)據(jù)?？勺髦袛嗾埱笮盘?。TxEmpty:發(fā)送器空閑。為1表發(fā)送移位寄存器為空。RxRDY:接收器就緒。若已接收到數(shù)據(jù)并將其變?yōu)椴⑿袝r，RxRDY變高，通知CPU來取數(shù)據(jù)?？勺髦袛嗾埱笮盘?。SYNDET:同步檢測信號。內(nèi)同步時，輸出。外同步時輸入。55發(fā)送器引腳TxRDY：發(fā)送器準(zhǔn)備就緒。為1時CPU可將數(shù)據(jù)寫入8251A。中斷方式時，可作為中斷請求信號。TxC：發(fā)送時鐘。同步方式下，其頻率等于發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率；在異步方式下，

其頻率是發(fā)送波特率的1、16或64倍，具體的倍數(shù)可編程設(shè)定。TxD：數(shù)據(jù)發(fā)送端，輸出串行數(shù)據(jù)。TxEMPTY：發(fā)送器空。為1表發(fā)送移位寄存器空。56接收器引腳RxD：數(shù)據(jù)接收端，用來接收外部輸入的數(shù)據(jù)。RxC：接收時鐘，輸入。同步方式下，其頻率等于接收數(shù)據(jù)的波特率；異步方式下，其頻率是接收波特率的1、16或64倍。57SYNDET/BRKDET：同步檢測/間斷檢測信號。

同步方式下，用于同步檢測(SYNDET)。內(nèi)同步時，8251內(nèi)部搜索到同步字符時，SYNDET輸出1。外同步時，外部電路找到同步字符后，向SYNDET引腳輸入高電平，則8251開始接收數(shù)據(jù)。

異步方式下，用于間斷檢測(BRKDET)。為1表示收到對方發(fā)來的間斷碼。RxRDY：接收器準(zhǔn)備好信號。當(dāng)接收緩沖器接收到串行數(shù)據(jù)且并行化后，RxRDY=1，通知CPU讀取數(shù)據(jù)。CPU讀取后，RxRDY變?yōu)?。中斷方式時，該信號可作為中斷請求信號。58讀/寫控制邏輯引腳Reset：復(fù)位。使線路處于空閑狀態(tài)。CLK：時鐘輸入。同步方式：頻率要大于波特率的30倍；異步方式：頻率要大于波特率的4.5倍。CS、RD、WR：RD有效時，CPU讀取接收緩沖器的數(shù)據(jù)；WR有效時，CPU將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器。C/D：控制/數(shù)據(jù)信號，輸入。當(dāng)C/D=1時，數(shù)據(jù)總線上傳送的是控制字、命令字或狀態(tài)字。當(dāng)C/D=0時，數(shù)據(jù)總線上傳送的是數(shù)據(jù)。59Modem控制信號引腳RTS：請求發(fā)送信號，輸出。有效時，表CPU已準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)。CTS：清除發(fā)送信號，輸入。它是RTS的應(yīng)答信號，有效時表Modem或外設(shè)已做好接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。DTR：數(shù)據(jù)終端就緒信號，輸出。有效時，表示CPU準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。DSR：數(shù)據(jù)裝置就緒信號，輸入。它是DTR的應(yīng)答信號，有效時表Modem或外設(shè)已準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)。60

(3)8251編程8251A內(nèi)部有2個命令字和1個狀態(tài)字。方式命令字：指定8251A的通信方式(同步、異步)及其約定的數(shù)據(jù)幀格式。初始化時使用。操作命令字：①指定8251A進(jìn)行何種操作(發(fā)送、接收、內(nèi)部復(fù)位等)；②設(shè)置某種工作狀態(tài)，以便接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。狀態(tài)字：報告8251A何時可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，以及接收的數(shù)據(jù)有無錯誤。61方式命令字1:奇偶校驗0:不用S2S1EPPENL2L1B1B0D7D6D5D4D3D2D1D000:同步方式01:異步(×1)10:異步(×16)11:異步(×64)00:長度5位01:6位10:7位11:8位1:偶校驗0:奇校驗同步方式：SYN/內(nèi)/外00:2個SYN，內(nèi)同步01:2個SYN，外同步10:1個SYN，內(nèi)同步11:1個SYN，外同步異步方式：停止位00:無效01:1個停止位10:1.5個停止位11:2個停止位【例8-3】某異步通信的數(shù)據(jù)格式為：1位起始位，2位停止位，奇校驗，8位數(shù)據(jù)，波特率因子為16。設(shè)8251A控制端口地址為309H，試寫出初始化代碼段。

62MOVDX，309H MOVAL，11

01

11

10B；異步方式字OUTDX，AL【例8-4】某同步通信的數(shù)據(jù)格式為：雙同步字符、內(nèi)同步方式，奇校驗，字符長度8位。設(shè)8251A地址端口為309H，試寫出初始化代碼段。

MOVDX，309H MOVAL，00

01

11

00B；同步方式字OUTDX，AL63操作命令字EHIRRTSERSBRKRxEDTRTxEND7D6D5D4D3D2D1D0發(fā)送允許1:允許0:禁止1:數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒(使DTR有效)接收允許1:允許0:禁止送間斷字符1:TxD為低0:正常工作1:錯誤標(biāo)志復(fù)位1:請求發(fā)送(使RTS有效)1:內(nèi)部復(fù)位，回到初始狀態(tài)1:啟動搜索同步字符【例8-5】要使8251A內(nèi)部復(fù)位，請寫出代碼段。(設(shè)8251地址端口為309H)

64MOVDX，309H MOVAL，01000000B；內(nèi)部復(fù)位OUTDX，AL【例8-6】某異步通信，若同時允許發(fā)送和接收。試寫出代碼段。(設(shè)8251地址端口為309H)

MOVDX，309H MOVAL，0000

0101B；允許發(fā)送和接收OUTDX，AL65狀態(tài)字：存放在狀態(tài)寄存器中，供CPU讀取。DSRSYNDETTEOEPETxEmptyRxRDYTxRDYD7D6D5D4D3D2D1D0發(fā)送緩沖器就緒奇偶校驗錯溢出錯校驗錯無停止數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好和相應(yīng)引腳的定義完全相同【例8-6】串行通信中，發(fā)送時需查詢發(fā)送器是否準(zhǔn)備好。其程序段為：

66L：MOVDX，309HINAL，DXTESTAL，01H

；查詢發(fā)送器是否準(zhǔn)備好JZ L ；未準(zhǔn)備好則繼續(xù)查詢【例8-7】串行通信中，接收時需查詢接收器是否準(zhǔn)備好。其程序段為：

L：MOVDX，309HINAL，DXTESTAL，02H

；查詢發(fā)送器是否準(zhǔn)備好JZ L ；未準(zhǔn)備好則繼續(xù)查詢678251A初始化編程8251A的方式命令字和操作命令字寫入同一控制端口地址，采用順序?qū)懭敕?。系統(tǒng)復(fù)位后，必須先寫入方式命令字，再寫入操作命令字。68編程順序接通電源時硬件自動復(fù)位。為確保寫方式字和命令字之前已正確復(fù)位，應(yīng)向8251A控制口連續(xù)寫入3個0，然后再寫入復(fù)位字(D6=1)?！纠?-8】已知串行通信中，

8251為同步傳送，有2個同步字符，內(nèi)同步，偶校驗，7位數(shù)據(jù)位，同步字符為16H。設(shè)8251控制口地址為1F2H，試寫出初始化程序段。

69MOVDX，1F2H；控制口地址MOVBL，3 ；設(shè)置發(fā)送0的次數(shù)MOVAL，00HLL：OUTDX，AL ；連續(xù)發(fā)送3個0DECBLJNZLLMOVAL，40H；送復(fù)位命令字OUTDX，AL70MOV AL，38H；方式命令字：2個同步字符，內(nèi)同步，OUT DX，AL；偶校驗，7位數(shù)據(jù)位MOV AL，16H；第1個同步字符，同步字符為16HOUT DX，ALOUT DX，AL；第2個同步字符，同步字符為16HMOV AL，15H；操作命令字：錯誤復(fù)位、允許發(fā)送、OUT DX，AL；允許接收【例8-9】已知某系統(tǒng)使用

8251異步串行通信，波特因子為64，偶校驗，1位停止位，7位數(shù)據(jù)位。8251與外設(shè)有握手信號，采用查詢方式傳送。CPU地址線的A1接8251的C/D端，8251兩個端口地址為1F2H和1F0H，試編寫發(fā)送字符‘A’的程序段。71MOVDX，1F2H；控制口地址MOVBL，3 ；設(shè)置發(fā)送0的次數(shù)MOVAL，00HLL：OUTDX，AL ；連續(xù)發(fā)送3個0DECBLJNZLLMOVAL，40H；送復(fù)位命令字OUTDX，AL72MOV AL，7BH；方式字：異步，波特因子64，偶校驗，MOVDX，AL；1位停止位，7位數(shù)據(jù)位MOV AL，11H；操作命令字：允許發(fā)送、錯誤復(fù)位OUTDX，AL ；WAIT：INAL，DX ；讀取狀態(tài)字

TESTAL，01H

JZWAIT ；TxRDY=0，則繼續(xù)等待 MOVDX，1F0H

；發(fā)送數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)端口 MOVAL，’A’ OUTDX，AL【例8-10】設(shè)A、B兩臺PC機利用8251通過RS-232串口進(jìn)行通信。要求將A機內(nèi)存緩沖區(qū)Tx_buf的100個字符發(fā)送到通信線上，B機接收線路上的字符，存放至接收緩沖區(qū)Rx_buf中。設(shè)兩機之間采用查詢方式異步傳送，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，奇校驗，波特率因子為16。8251兩端口地址為1F0H和1F2H，CPU地址線A1接其C/D引腳。試編程實現(xiàn)以上串行傳輸過程。7374近距離通信時，不使用Modem，多采用三線零調(diào)制法MC1488：TTL→RS232MC1489：TTL←RS232CPU的CLK經(jīng)過8253分頻得到TxCLK和RxCLKA機的發(fā)送程序：75MOVDX，1F2H；控制口地址MOVBL，3 ；設(shè)置發(fā)送0的次數(shù)MOVAL，00HLL：OUTDX，AL ；連續(xù)發(fā)送3個0DECBLJNZLLMOVAL，40H；復(fù)位命令字OUTDX，ALMOVAL，5EH ；方式字：異步，8位數(shù)據(jù)，1位

OUTDX，AL；停止位，奇校驗，波特因子16MOVAL，11H ；操作命令字：允許發(fā)送，錯誤復(fù)位OUTDX，AL76 LEASI,Tx_buf ；發(fā)送緩沖區(qū)首址送SIMOVCX，100 ；設(shè)置計數(shù)初值WAIT1：MOVDX，1F2H INAL，DX ；讀取狀態(tài)字 TESTAL，01H JZWAIT1 ；發(fā)送器未就緒，則繼續(xù)等待 MOVAL，[SI] MOVDX，1F0H ；發(fā)送字符 OUTDX，AL INCSI LOOPWAIT1 ；未發(fā)送完100個字符，則繼續(xù)B機的接收程序：77MOVDX，1F2H；控制口地址MOVBL，3 ；設(shè)置發(fā)送0的次數(shù)MOVAL，00HLL：OUTDX，AL ；連續(xù)發(fā)送3個0DECBLJNZLLMOVAL，40H；復(fù)位命令字OUTDX，ALMOVAL，5EH ；方式字：異步，8位數(shù)據(jù)，1位

OUTDX，AL；停止位，奇校驗，波特因子16MOVAL，14H ；操作命令字：允許接收，錯誤復(fù)位OUTDX，AL78 LEADI,Rx_buf ；接收緩沖區(qū)首址送DIMOVCX，100 ；設(shè)置計數(shù)初值WAIT2：MOVDX，1F2H INAL，DX ；讀取狀態(tài)字

TESTAL，02H JZWAIT2 ；接收緩沖器未就緒，繼續(xù)等待

TESTAL，38H

；檢查是否有錯

JNZERROR MOVDX，1F0H ；接收字符INAL，DXMOV[DI]，AL INCDI LOOPWAIT2 ；未接收完100個字符，則繼續(xù)79內(nèi)容概要可編程串口芯片8251A4串行通信協(xié)議2串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)3PC機中的串口應(yīng)用5串行通信基本概念1內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部引腳8251編程：方式命令字、控制命令字、狀態(tài)字，初始化編程8251的應(yīng)用舉例

8.5PC機中的串口應(yīng)用80PC機支持COM1~COM44個串口，一般使用COM1和COM2。COM1端口地址為3F8H~3FFH，使用IRQ4中斷請求；COM2端口地址為2F8H~2FFH，使用I