計算機(jī)接口第9章串行接口

第九章串行通信接口

@BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心1

9.1串行傳送的基本概念

@BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心2

串行傳送的特點

-所用的傳輸線少，適于遠(yuǎn)距離傳送

?數(shù)據(jù)信息和控制信息可在同一條線上傳送

?使用的信號電平與TTL不兼容

?雙方需約定傳輸?shù)牟ㄌ芈?/p>

?抗干擾能力強(qiáng)，串行通信信號間的互相干擾完全可

以忽略。

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心3

數(shù)據(jù)傳送方式

?單工方式

AB

發(fā)方收方

通BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心4

數(shù)據(jù)傳送方式（續(xù)）

?半雙工方式

-只有一條傳輸通路

A

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心5

數(shù)據(jù)傳送方式（續(xù)）

?全雙工方式

ABSBSSSSBSBtB

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心6

信號的調(diào)制與解調(diào)（1）

?電話網(wǎng)帶寬300?3400Hz,不適于傳送二進(jìn)制數(shù)字

信號。因此，要對數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制解調(diào)。

??調(diào)制.

數(shù)字信號=模擬信號（音頻模擬信號）

解調(diào)

?調(diào)制方式

-幅移鍵控ASK

-頻移鍵控FSK

-相移鍵控PSK

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心7

信號的調(diào)制與解調(diào)（2）

數(shù)字信號模擬信號數(shù)字信號

-----><----------------------><-----

DTEDCEDCEDTE

DTE：數(shù)據(jù)終端設(shè)備

DCE：數(shù)據(jù)通信（載波）設(shè)備

通BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心8

信息的檢錯與糾錯

?檢錯方法

—奇偶才爻驗

--方陣校驗

-CRC循環(huán)冗余校驗

?糾錯方法

，.-糾錯碼

—卷積碼

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心9

波特率與發(fā)送/接收時鐘

?波特率：單位時間內(nèi)傳送的二進(jìn)制信號數(shù)

?16倍波特率收/發(fā)時鐘的采樣過程如下圖所示

<<O?血日$0/10/1

/X,?內(nèi)

比0

vr6

Tn

豆

%%性

自

&成

,怎BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心10

異步通信

?以字符為單位進(jìn)行傳送

?收發(fā)雙方時鐘不要求嚴(yán)格同步，允許有一定偏差

?無數(shù)據(jù)傳送時，傳送高電平

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心11

同步通信

?以數(shù)據(jù)塊（或字符）塊為單位進(jìn)行傳送

?收發(fā)雙方時鐘要求嚴(yán)格同步

?需要界定符

?無數(shù)據(jù)傳送時，傳送同步字符

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心12

9.2串行通信的數(shù)據(jù)格式

@BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心13

異步通信數(shù)據(jù)格式

?異步數(shù)據(jù)巾^由1個起始位，5?8個數(shù)據(jù)位，0?1個奇

偶檢驗位，1、1.5、2個停止位組成。

LSBMSB

???八

而?。?/10/1???0/10/1■1110D?0/1

瘠%￡■1,15,2緞

5-8電[$

<------------?%N￡C$

八

4

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心14

同步通信數(shù)據(jù)格式（1）

1.面向字符的同步通信數(shù)據(jù)格式

SYNSYNSOH標(biāo)題STX數(shù)據(jù)塊ETB/ETX塊檢驗

?規(guī)定10個特殊字符作為控制字符

?在數(shù)據(jù)塊中的傳送的數(shù)據(jù)如果與控制字符相同，采

用字符填充方式。DLE為轉(zhuǎn)義字符。

?例：數(shù)據(jù)中若有ETX,則轉(zhuǎn)義為DLEETX;數(shù)據(jù)中

若有DLE,則轉(zhuǎn)義為DLEDLE。

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心15

同步通信數(shù)據(jù)格式（2）

2.面向比特的同步通信數(shù)據(jù)格式

01111110地址控制信息（可選）CRC01111110

8bits0,8or16bits8or16bits8nbits16or32bits8bits

?典型協(xié)議有SDLCHDLC,LAPD,LAPB等

?比特填充技術(shù)（“0”插入/刪除技術(shù)）

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心16

9.3串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)

@BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心17

串行接口標(biāo)準(zhǔn)

?RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)

?RS-422接口標(biāo)準(zhǔn)

?RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心18

RS-232C信號線定義

?共有25根信號線，9根主要信號線定義如下：

-TxD發(fā)送數(shù)據(jù)線

-RxD接收數(shù)據(jù)線

-RTS請求發(fā)送。DTE請求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)。

-CTS清除發(fā)送。是DCE對RTS信號的響應(yīng)。

-DSR數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好。表示Modem可用

-SG信號地

-DCD(RLSD)載波檢測信號。本地Modem已檢測

到遠(yuǎn)端Modem送出的載波信號

-DTR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好。表示DTE可用(已加電)

-RI振鈴指示。已檢測到線路上的振鈴信號。

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心19

標(biāo)準(zhǔn)連接方式

電話線

通BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心20

零Modem連接方式

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心21

有握手線的零Modem連接方式

DTE

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心22

RS-232C流程示意圖

DCEADCEBDTEB

DTEADTR

DTR__就緒）

———---DSR（DCE就緒）

DSR

號

---->載波信號HAB鈴呵匕

CD（載波檢測）CD

RTS（請求發(fā)送）

T（發(fā)送）

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心23

電氣特性

?邏輯“1”為?3V?“5V

?邏輯“0”為+3V?+15V

?EIA電平與TTL電平之間需進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心24

機(jī)械特性

<15m通信線路

DTE---------DCE~~7

13°0-3-)接收電流

0

DB25/M（針）DB25/F（孔）0

發(fā)送電流（-）—70

0

發(fā)送電流（+）—10-—RI

70

DCD——-0利-DTR

0-

在速率低于20Kb/s時,能直SG―-

0

接連接的最大物理距離為DSR——ro-W—(+)接收電流

CTS_Fo

15m(50ft)。RTS—￡W0

，

RD—-°0

TD--Y0-14

_L

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心25

RS-422接口標(biāo)準(zhǔn)

?平衡傳送方式

邏輯“1"AA，?BB，的電位差大于200mv

邏輯“0"AA，?BB，的電位差小于200mv

?能有效抑制共模干擾，最大傳輸率可達(dá)10Mbps

（傳送15m時），或100kbps（傳送1000m）

?電路中只有一個發(fā)送器

平衡發(fā)送器差動接收器

_____________________A，、

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心26

RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)

?與RS-422標(biāo)準(zhǔn)類似，最大傳輸率可達(dá)10Mb/s

?允許多個發(fā)送器和多個接收器

?能實現(xiàn)點對多點的通信

?從站只能響應(yīng)主站的輪詢

命令(B/C/D)

從站B從站C從站D

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心27

9.4串行通信接口的任務(wù)

及典型接口芯片

@BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心28

串行接口的基本任務(wù)

?數(shù)據(jù)格式的自動生成

?串一并變換：

?傳輸速率控制

?錯誤檢測

?電平轉(zhuǎn)換

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心29

典型接口芯片

?同步USRT(UniversalSynchronous

Receiver/Transmitter)

-面向字符MC6852,Intel8251A

面向比特MC6854,Intel8273,Z-80SIO

?異步UART(UniversalAsynchronous

Receiver/Transmitter)

-INS8250,MC6850,Intel8251A,Z-80SIO

?在PC機(jī)系列中采用INS8250A.INS82c50A

nNS16450—NS16c450nNS16550(增加FIFO)

fNS16550A-PC16550D

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心30

9.5可編程串行接口芯片

8251

@BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心31

8251A外部特性(1)

?面向CPU的連接信號

-DO?D7(In/Out)三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線

-RD(In)讀信號線

-WR(In)寫信號線

-CS(In)片選

-RESET(In)芯片復(fù)位。高電平的寬度需大于6個時

,鐘信號寬度。

-C/D(In)地址線。高電平訪問控制寄存器。彳氐電平

訪問數(shù)據(jù)寄存器。

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心32

8251A外部特性(2)

?狀態(tài)信號

-TxRDY(Out)發(fā)送器準(zhǔn)備好?？捎米髦袛嗾埱笮盘枴?/p>

TxRDY引膚F=(TXRDY=1)△(水=0)A(TXEN=1)

-RxRDY(Out)接收器準(zhǔn)備好?？捎米髦袛嗾埱笮盘?。

'-TxE(Out)發(fā)送器空。指移位寄存器空。

-SYNDET/BD(In/Out)同步信號檢測，或終止符

檢測。

同步方式：內(nèi)同步時，作輸出；外同步時，作輸入。

異步方式：檢測到終止符(breakcharacter,也稱間

斷碼)時，輸出高電平。’

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心33

8251A外部特性(3)

?時鐘信號

-T^C(In)發(fā)送時鐘。在異步方式下，的頻率

為xl,xl6,x64倍波特率。在同步方式下，加的頻

率與數(shù)據(jù)速率相同。在下降沿移出數(shù)據(jù)。

-舐(In)接收時鐘。與發(fā)送時鐘類似。

-CLK(In)工作時鐘。為芯片內(nèi)部電路提供定時。

同步方式下，需大于發(fā)送時鐘或接收時鐘頻率的30

倍。異步方式下，需大于發(fā)送時鐘或接收時鐘頻率

的4.5倍

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心34

8251A外部特性(4)

?面向調(diào)制器的接口信號

-DTR(Out)數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好

-DSR(In)數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好

-RTS(Out)請求發(fā)送

-CTS(In)清除發(fā)送

-TxD(Out)數(shù)據(jù)發(fā)送線

-RxD(In)數(shù)據(jù)接收線

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心35

8251A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

發(fā)送

數(shù)據(jù)總線aTXD

DO?7緩沖器

緩沖器

t

-------?TXRDY

■RD.發(fā)送

------aTXE

WR-控制

C/D-；讀/寫------TXC

CLK-;控制邏輯

CS--

RESET-接收

RXD

DSR-緩沖器

DTR.jModem

CTS-

RfS.I控制

接收-------?RXRDY

r------?SYNDET/BD

>------RXC

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心36

8251A的內(nèi)部邏輯

?數(shù)據(jù)總線緩沖器

包括數(shù)據(jù)緩沖器和命令緩沖器

?接收器"

,完成串并變換，去掉起始位和停止位，并進(jìn)行校驗

?發(fā)送器

加入起始位、奇偶校驗位和停止位，完成并串變換

?讀/寫控制電路

?調(diào)制解調(diào)控制電路

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心37

接收器結(jié)構(gòu)圖

CPU

接收緩沖寄存器

RXD

接收移位寄存器

RXC

接收控制檢測接收錯誤

刪除起始位、

接收器校驗位和停止位

雙緩沖器方式

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心38

發(fā)送器結(jié)構(gòu)圖

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心39

命令字和狀態(tài)字

?方式命令字

設(shè)定通信方式和數(shù)據(jù)格式

?工作命令字

指定8251A完成某種操作（如發(fā)送、接收、內(nèi)部復(fù)

位和檢測同步字符等）或設(shè)定調(diào)制解調(diào)器的控制信

號。

?狀態(tài)字

報告8251A的狀態(tài)

若BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心40

方式命令字（異步方式）

D7DO

停止位奇偶校驗字符長度波特率因子

00:禁止xO:無校驗00:5bit01:xl

01:1bit01:奇校驗01:6bit10:xl6

10:1.5bit11:偶校驗10:7bitll:x32

11:2bit11:8bit

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心41

方式命令字（同步方式）

D7DO

SCSESDEPPENLIL0

步

同同步奇偶校驗字符長度

符

字

模式

數(shù)

個00:5bit

xO:無校驗

01:6bit

01:奇校驗

10:7bit

11:偶校驗

11:8bit

So：內(nèi)同步

L1：外同步

ro：雙同步符

li：單同步符

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心42

工作字

D7DO

EHERSBRKRXEDTRTXEN

發(fā)送允許

lo：發(fā)送禁止

fO：DTR=l

0:RTS=1Ll:DTR=O

1:RTS=O—ri：接收允許

l0:接收禁止

i：內(nèi)部復(fù)位

J1:發(fā)送間斷符

o：正常操作10:正常操作

J1:搜索模式S1：復(fù)位錯誤標(biāo)志

I0:正常操作-0:正常操作

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心43

間斷符（終止符）

LSBMSB

G~卡o/

U%

6不

間斷符（大于連續(xù)10個“0”）

間斷符通知發(fā)

方中止發(fā)送

發(fā)方收方

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心44

狀態(tài)字

D7DO

DSRSYN/BDFEOEPETXERXRDYTXRDY

」上發(fā)送緩沖

L器空

1:幀錯1:奇偶錯

1:重疊錯r與外部管腳

一信號一致

_rO:DSR=1

11:DSR=0

TXRDY弓|腳=(TXRDY=1)A(CTS=0)A(TXEN=1)

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心45

錯誤標(biāo)志

?奇偶錯誤PE(ParityError)

-接收到的字符中“1”的個數(shù)不符合奇偶校驗要求

?幀錯誤FE(FrameError)

-接收到的字符格式不符合規(guī)定(如缺少停止位)

?重疊錯誤OE(OverrunError)

-若接收移位寄存器接收到一個數(shù)據(jù)并送至接收緩沖

器時，前一個數(shù)據(jù)還未被CPU取走，則出現(xiàn)數(shù)據(jù)重

疊

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心46

8351A初始化流程（1）

內(nèi)部復(fù)位

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心47

8351A初始化流程（2）

?方式命令字和工作命令字按一定順序?qū)懭?/p>

?復(fù)位-＞方式字-＞命令字1-命令字2-＞......

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心48

8251A時序圖

?見8251用戶手冊(82c51a-2rs.pdf)

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心49

應(yīng)用舉例

?采用查詢方式實現(xiàn)兩微機(jī)間通過串口異步傳送數(shù)據(jù),

8位字符、2位停止位、無校驗、波特率為4800b/s、

波特率因子為64?？刂啤鯙?09H,數(shù)據(jù)口為308H。

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心50

發(fā)序

movdx,309hmovsi,300h;首地址

xoral9alll:movdx,309h

outdx,al;預(yù)初始化；inal,dx;讀狀態(tài)口

moval,40h；andal,Olh；TxRDY=l?

outdx,al；軟復(fù)位|jz

nop;延時-decdx;數(shù)據(jù)口

moval,Ocfh;方式命令字；moval,[si]

outdx,alIoutdx,al

moval,37hiincsi

outdx,al；工作命令字；decex

movex,2dh；發(fā)字節(jié)數(shù)；jnz11

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心51

接序

movdx,309hnovdi,400h;首地址

xoral,alll:movdx,309h

outdx,al;預(yù)初始化inal,dx;讀狀態(tài)口

mov叫40htestal,38h;檢錯.

outdx,al;軟復(fù)位jnzerr

nopand叫02h；RxRDY=l?

moval,Ocfh;方式命令字jz11

outdx,aldecdx

moval,14hinal,dx

outdx,al;工作命令字mov[di],al

movex,2dh;收字節(jié)數(shù)incdi

loop11

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心52

9.6PC機(jī)異步通信適配器

簡介

@BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心53

基本特點

?只有異步方式

?發(fā)送器和接收器均有16bytes的FIFO,可減少中斷

CPU的次數(shù)。

?可編程的波特率發(fā)生器。對輸入時鐘進(jìn)行1?2?1的

分頻。

?MODEM控制功能

?內(nèi)部診斷功能

1-通信鏈路的環(huán)回功能

-奇偶錯、重疊錯、格式錯的仿真

?分優(yōu)先級的中斷管理

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心54

16550引腳圖(1)

16550微

裕

SIN

SOUT

BAUDOUT

RCLK

XINRTS

XOUTCTS

DTR

TXRDYDSR

RXRDYDCD

DDIS_RI

INTROUTT

OUT2

通BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心55

16550引腳圖(2)

?數(shù)據(jù)線DO?D7:在CPU與16550之間交換信息

?地址線AO?A2:尋址內(nèi)部寄存器

?片選線：3個片選信號CSO、CS1>CS2O當(dāng)3個片選

輸入都有效時，才選中芯片。

?地址選通信號ADS:當(dāng)該信號低有效時，鎖存上述

地址線和片選線的狀態(tài)，保證讀寫期間的地址穩(wěn)定。

?讀控制線RD,RD

?寫控制線Wk,WR

讀寫控制信號有兩對，每對信號作用完全

一樣，只是有效電平不同

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心56

16550引腳圖(3)

?驅(qū)動器禁止信號DDIS:CPU從16550讀取數(shù)據(jù)時，

DDIS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(qū)動；其他時間，DDIS為高電平

?主復(fù)位線MR:硬件復(fù)位信號RESET

?中斷請求線INTRPT:16550有4級共10個中斷源，

當(dāng)任一個未被屏蔽的中斷源有請求時，INTRPT輸

出高電平向CPU發(fā)出中斷請求

?時鐘輸入引腳XIN:基準(zhǔn)工作時鐘

?時鐘輸出引腳XOUT:基準(zhǔn)時鐘信號的輸出端

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心57

16550引腳圖(4)

?波特率輸出引腳BAUDOUT:基準(zhǔn)時鐘經(jīng)8250內(nèi)部

波特率發(fā)生器分頻后產(chǎn)生發(fā)送時鐘

?接收時鐘引腳RCLK: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

RCLK引-F和BAUDOUT引腳直接相連

?DTR(Out)數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好

?DSR(In)數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好

?RTS(Out)請求發(fā)送

?CTS(In)清除發(fā)送

?SIN(Out)數(shù)據(jù)發(fā)送線

拶潮蛾)姆齦轆術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心

16550引腳圖(5)

?OUT1和OUT2:

-兩個一般用途的輸出信號

-由調(diào)制解調(diào)器控制寄存器的D2和D3使其輸出低電平

有效信號

’-復(fù)位使其恢復(fù)為高

?RI(In):振鈴指示

?DCD(In):數(shù)據(jù)載波信號檢測

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心59

16550內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

有n個寄存器，占用

7個I/O端口地址

?BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心60

內(nèi)部寄存器尋址

DLABA2A1A0寄存器COM1/COM2

0000寫發(fā)送保持寄存器（THR）3F8/2F8

讀接收數(shù)據(jù)寄存器（RDR）

0001中斷允許寄存器（IER）3F9/2F9

1000除數(shù)鎖存器低字節(jié)（BRDL）3F8/2F8

1001除數(shù)鎖存器高字節(jié)（BRDH）3F9/2F9

X010中斷識別寄存器（IIR）只讀3FA/2FA

FIFO控制寄存器（FCR）只寫

X100線路控制寄存器（LCR）3FB/2FB

X101MODEM控制寄存器（MCR）3FC/2FC

X110線路狀態(tài)寄存器（LSR）3FD/2FD

X111MODEM狀態(tài)寄存器（MSR）3FE/2FE

覆BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心61

發(fā)送保持寄存器THR

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心62

接收寄存器RBR

SIN

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心63

波特率除數(shù)BRD

BRD=時鐘頻率/(16*Baud)時鐘頻率為1.8432MHz

除數(shù)（16進(jìn)制）除數(shù)（16進(jìn)制）

波特率

高字節(jié)低字節(jié)波特率高字節(jié)低字節(jié)

50090018000940

7506002000063A

110041724000430

134.5035936000320

150030048000318

300018072000110

60000C09600000C

12000060192000006

⑨BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心64

中斷識別寄存器HR

D7DO

00000中斷識別碼中斷指示

Lro：有中斷

L1：無中斷

’00:Modem狀態(tài)變化低

01:發(fā)送寄存器空

10:接收數(shù)據(jù)就緒

I11:接收數(shù)據(jù)錯高

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心65

中斷允許寄存器IER

D7DO

0000Modem狀態(tài)變化接收數(shù)據(jù)錯發(fā)送寄存器空接收數(shù)據(jù)就緒

0:屏蔽中斷

1:允許中斷

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心66

FIFO控制寄存器FCR

D2DIDO

-J0：清除FIFO

保留11:允許FIFO

|_11：重新設(shè)置

r1接收FIFO

1：重新設(shè)置

發(fā)送FIFO

"00:1字節(jié)觸發(fā)DMA方式選擇

01:4字節(jié)觸發(fā)

10:8字節(jié)觸發(fā)

111:14字節(jié)觸發(fā)

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心67

線路控制寄存器LCR

D7D6D5D4D3D2DIDO

v-Y

中止符奇偶校驗停止位字符長度

000:無校驗

0:正常0:正常00:5bit

01:奇校驗0:1bit

1:訪問1:發(fā)中01:6bit

011:偶校驗1:1.5bit

除數(shù)寄止符10:7bit

101:附加位為1或2bit

存器11:8bit

11:附加位為0

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心68

線路狀態(tài)寄存器LSR

D7DO

0TSRETHREBIFEPEOEDR

接收數(shù)據(jù)

準(zhǔn)備好

中止符一-Y接收重登錯

指示-V接收評偶錯

J1接收格式錯

發(fā)送保持器空

當(dāng)CPU讀LSR后，

發(fā)送移位寄存器空各狀態(tài)位自動清零

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心69

Modem控制寄存器MCR

D7DO

000LOOPOUT2OUT1RTSDTR

信號輸_

1:表示pini=0

0:正常

1:環(huán)路檢測

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心70

Modem狀態(tài)寄存器MSR

D7DO

DCDRIDSRCTS△RLSD△RI△DSRACTS

信號輸入的非1:信號輸入有變化

CPU每次讀MSR后，低4位被清零，當(dāng)高4位有

變化,則低4位中的相應(yīng)位就置T

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心71

舉例1

兩臺微機(jī)通過各自的異步通信口C0M1按下圖進(jìn)行

通信，通信波特率為2400.

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心72

初始化程序

movdx,3fbh;LCR地址

moval,80h

outdx,al；DLAB=1,對除數(shù)鎖存器編程

movdx,3f9h;高位除數(shù)寄存器

moval,0

outdx,al

movdx,3f8h;低位除數(shù)寄存器

moval,30h

outdx,al;波特率為2400

movdx,3fbh;設(shè)置通信的字符數(shù)數(shù)據(jù)格式

moval,lah

outdx,al;數(shù)據(jù)長7位，、1個停止位，偶檢驗

movdx,3fch;Modem控制寄存器

moval,03h；設(shè)置RTS、DTR<^L,OUT2=1,DTR=0,RTS=0

outdx,al;若設(shè)置控制字為本13H,則進(jìn)入環(huán)回方式

movdx,3f9h;中斷允許寄存器

moval,0;屏蔽全部中斷，用查詢方式

outdx,al

⑥BUPT計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院體系結(jié)構(gòu)中心73

工作程序

again:movdx,3fdh

inal,dx

testal,leh;檢查出錯否？

jnzerror;轉(zhuǎn)出錯處理

testal,Olh;檢查收到新字節(jié)否?

jnzrev