接口技术专升本课件第七章
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单片机原理及接口技术课后答案第七章
第七章1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？答：在异步串行通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或一字节数据）传送的，每一帧的数据格式参考书。
通信采用帧格式，无需同步字符。
存在空闲位也是异步通信的特征之一。
2、89C51单片机的串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？答：89C51单片机的串行接口由发送缓冲期SBUF，接收缓冲期SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。
由发送缓冲期SBUF发送数据，接收缓冲期SBUF接收数据。
串行接口通信的工作方式选择、接收和发送控制及状态等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示。
定时器T1产生串行通信所需的波特率。
3、简述串行口接收和发送数据的过程。
答：串行接口的接收和发送是对同一地址（99H）两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读和写的。
当向SBUF发“写”命令时（执行“MOV SBUF,A”），即向缓冲期SBUF装载并开始TXD引脚向外发送一帧数据，发送完便使发送中断标志位TI=1。
在满足串行接口接收中断标志位RI（SCON.0）=0的条件下，置允许接收位REN （SCON.4）=1,就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI=1。
当发读SBUF命令时（执行“MOV A, SBUF”），便由接收缓冲期SBUF 取出信息通过89C51内部总线送CPU。
4、89C51串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方式的波特率如何确定？答：89C51串行口有4种工作方式：方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位异步收发），方式2（11位异步收发），方式3（11位异步收发）。
有2种帧格式：10位，11位方式0：方式0的波特率≌fosc/12(波特率固定为振荡频率1/12)方式2：方式2波特率≌2SMOD/64×fosc方式1和方式3：方式1和方式3波特率≌2SMOD/32×(T1溢出速率)如果T1采用模式2则：5、若异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，其波特率是多少？答：已知每分钟传送3600个字符，方式3每个字符11位，则：波特率=（11b/字符）×（3600字符/60s）=660b/s6、89C51中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？答：89c51SCON的SM2是多机通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM2=1，则允许多机通信。
7系统扩展与接口技术精品PPT课件
单片机的外部总线
总线的用途： 总线是多设备之间分时共享的信息传输线路。
总线的组成 总线包括：数据总线 地址总线 控制总线 数据总线：双向传输信息， 决定了每个时钟周期传输信息的多少 地址总线 由主芯片向从芯片单向传输 地址线决定系统设备的数量 控制总线：由主芯片向从芯片单向传输 控制线决定信息的传输方向和时序
E2PROM----电擦除的可编程 只读存储器。
常用的E2PROM有2816（2KB）、 2817（2KB）、2864A（8KB）。
E2PROM的特点： 1、单5v电源擦写； 2、可重复写1万次，保留20年； 3、与相同容量的RAM和
EPROM在引脚上兼容； 4、速度：读200ns、写20ms左右。
用途2：用于连接总线接口的器件，要注意的是 8051单片机访问某些I/O设备，比如ADC0809、 DAC0832时，也可以通过总线的方式接口。
注意：理解总线接口的原理是重中之重，其关键在 于理解总线接口的时序关系！！
总线分并行和串行两种，8051采用 并行总线形式，而有的单片机有串行总 线比如motorola公司的HCS12系列单片 机有IIC总线。
地址范围为：0000~1FFFH P2.6接片选信号CE，为0有效。 P2.7、P2.5取0
对于扩展的8KB的27128的地址范围为（14位地址线）：
P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 ⅹ 0 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1
数据总线 D0-D7从 P0 端口引出 地址总线 A0-A7从 P0 引出 地址总线 A8-A15从 P2 引出 控制总线由单独的WR RD 引脚输出 如图所示
微机原理与接口技术第七章3PPT课件
( DS :DX ) = 限制最多输入的字符数
功能号
AH = 0AH
类型号
21H
出口参数 ( DS : DX+1 ) = 实际键入的字符(不 含回车符) 从( DS : DX+2 )开始顺序存放键入的字符 串， 回车符0DH为串尾最后一字符。
实现功能 等待从键盘输入字符串，并存入设定 的缓冲区内，同时回显字符串，光标随着移动， 回车符使光标回到行首。
§7.3 DOS功能调用
一、概述 : 例:编写完整汇编语言程序，要求：
（1）清屏，在10行5列上显示“ Hello China!”
（2）将0AH功能输入的字符串, 用09H功能显示出来。
结果如下:
data SEGMENT max DB 11，?，4 DUP(?)
string DB ‘ Hello World! ’,’$’
注意事项：应按要求先定义缓冲区，再调用。
.
13
例 应用0AH功能输入字符串。
data
SEGMENT
;定义缓冲区
max
DB 11
;定义限制最多输入个数
lenth DB ?
;用于存放实际输入个数
stri
DB 11 DUP(?) ;用于存放输入的字符串
data
ENDS
code
SEGMENT
ASSUME CS:code, DS:data
① 入口参数
无
功能号
AH = 01H
类型号
21H
出口参数 AL = 键入字符的ASCII码
实现功能 等待从键盘输入一个字并在屏 幕上回显，光标移动, 检测Ctrl-Break键
.
9
例
利用键盘输入的字符产生分支：
接口技术
图7-10 例7.1所产生的波形
第七章 接口技术
解：由图7-9可以看出，DAC0832采用的是单缓冲单极性 的接线方式，它的选通地址为7FFFH。 锯齿波程序： ORG MOV CLR INC NOP NOP NOP SJMP LOOP END A A ；延时 0000H ；输入寄存器地址 ；转换初值 DPTR，#7FFFH
第七章 接口技术
三角波程序：
ORG 0100H
MOV
DOWN： MOV MOVX INC MOVX DEC JNZ UP： MOV MOVX
A，#0FFH
R0，#0FEH @R0，A R0 @R0，A A DOWN R0，#0FEH @R0，A ；线性上升段 ；线性下降段
INC
MOVX INC JNZ MOV SJMP END
第七章 接口技术
为了说明T型电阻网络的工作原理，现以四位D/A 转换器为例加以讨论，如图2-2所示。
VREF
I3 2R S3 1
I2 2R S2 1
I1 2R S1 1
0
0
0
0
Iout2
b3
b2 b1 四位DAC寄存器
b0
图7-2 T型电阻网络型D/A转换器
返回本节
.
. .
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. .
.
. .
.
. .
第七章 接口技术
3. 双缓冲方式
所谓双缓冲方式，就是把DAC0832 的两个锁存器都接成受控锁存方式。 双缓冲方式DAC0832的连接如图7-11 所示。
第七章 接口技术
WR 8031 P0.0 P0.7
锁 译 码 器
.
FFH FEH
WR1 WR2 XFER CS
微机原理与接口技术第七章
第一页，编辑于星期一：十五点 二十四分。
第二页，编辑于星期一：十五点 二十四分。
第三页，编辑于星期一：十五点 二十四分。
第四页，编辑于星期一：十五点 二十四分。
第五页，编辑于星期一：十五点 二十四分。
第六页，编辑于星期一：十五点 二十四分。
第七页，编辑于星期一：十五点 二十四分。
第八页，编辑于星期一：十五点 二十四分。
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接口技术概述PPT课件
00H
部分：① 工作寄存器区（00H---1FH）
② 位寻址区 （20H---2FH）
③ 普通RAM 区 （30H---7FH）
第 1 章 接口技术概述
1、工作寄存器区 是指00H～ 1FH区, 共分4个组, 每组有8个单 7FH
元, 共32个内部RAM单元。
普通RAM区
2、每次F只FH能有1组作为工作寄 30H
调用指令:
LCALL/ACALL 标号
返回指令：
RET
第 1 章 接口技术概述
DPTR RAM PC ROM
89C51内有256B的RAM单元，其地址范围为00H—FFH，分P为0 两大部
分: 低 128 字节（S0P0H~7FH）A为真正T的MRPAM区B;
P1
高 128 字节（80H~FFH）为特殊功能寄存器区SFR。 P2
P0
作用：PC存放CPUS将P要执行的指A令所在T的MROPM单元B的地址。 P1
特点：① 具有自动加1功能。
② CPU复位时PC=0000H，当8051脱离复位状态时，开始P从20000H 处执行程序，P因SW此，用户A程L序U应该从0000H ROM单元存P放3 。
③ PC的值可以用转移和调用/返回指令修改。
连接。 1 单片机内部资源不够用时，需要外扩芯片，外扩芯片通过三总线与
CPU交换信息。
第 1 章 接口技术概述
单片机最小控制系统的结构图
T0 T1
+5V RST
CPU
RAM ROM 定时计数器
振荡电路
并 行 口 串行口 中断系统
X1
X2 P0 P1 P2 P3 TXD RXD INT0 INT1
外设 外设 外设
单片机原理与接口技术(专升本)
1. 单选题（2分）正确答案CMCS-51寻址方式中，立即寻址的寻址空间是。
A工作寄存器R0～R7B专用寄存器SFRC程序存储器ROMD片内RAM的20H～2FH安节中的所有位和部分专用寄存器SFR的位2. 单选题（2分）正确答案AMCS-51寻址方式中，操作数Ri加前缀“@”号的寻址方式是。
A寄存器间接寻址B寄存器寻址C基址加变址寻址D立即寻址3. 单选题（2分）正确答案C单片机中PUSH和POP指令常用来。
A保护断点B保护现场C保护现场，恢复现场D保护断点，恢复断点4. 单选题（2分）正确答案B当程序状态字寄存器PSW状态字中RS1和RS0分别为0和1 时，系统使用的工作寄存器组为。
A组0B组1C组2D组35. 单选题（2分）正确答案CMCS-51单片机复位后，专用寄存器ACC的状态是。
A01HB07HC00HD0FFH6. 单选题（2分）正确答案D单片机8051的XTAL1和XTAL2引脚是引脚。
A外接定时器B外接串行口C外接中断D外接晶振7. 单选题（2分）正确答案DALU表示。
A累加器B程序状态字寄存器C计数器D算术逻辑部件8. 单选题（2分）正确答案BMCS-51单片机的数据指针DPTR是一个16位的专用地址指针寄存器，主要用来。
A存放指令B存放16位地址，作间址寄存器使用C存放下一条指令地址D存放上一条指令地址9. 单选题（2分）正确答案C寻址方式就是的方式。
A查找指令操作码B查找指令C查找指令操作数D查找指令操作码和操作数10. 单选题（2分）正确答案C对于8051单片机，其内部RAM20H-2FH单元。
A只能位寻址B只能字节寻址C既可位寻址又可字节寻址D少部分只能位寻址11. 单选题（2分）正确答案A访问外部存储器或其它接口芯片时，作数据线和低8位地址线的是。
AP0口BP1口CP2口DP0口和P2口12. 单选题（2分）正确答案C单片机8051的引脚。
A必须接地B必须接+5VC以上两种视需要而定13. 单选题（2分）正确答案B单片机上电复位后，PC的内容和SP的内容为。
第7章--PC端接口技术PPT课件
2. RS-232C的电气特性 ➢ RS-232C标准对逻辑电平的定义： • 在TXD和RXD上：逻辑1（MARK）= 3～15V，逻辑0（SPACE）=+3～+15V。 • 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：信号有效（接通，ON状态，正
电压）=+3～+15V ，信号无效（断开，OFF状态，负电压）=3～15V。
第7章 PC端接口技术
实际应用中，通常要遇到PC与单片机系统的通信问题。 由于PC和单片机（如MCS-51）都具有串口，因此经常使 用串口完成两者之间的数据交换。本章主要介绍RS-232C 串行通信技术以及在Windows环境下编写串口通信程序的 方法、USB接口技术以及相应的开发实例。
-
1
第7章 PC端接口技术
传输线接收器MC1489。另一种常用
的电平转换电路是MAX232，
MAX232芯片可完成TTL←→EIA双向
电平转换。
图为MAX232引脚图。
-
8
简单的串行通信协议的设计
PC和单片机最简单的连接是零调制三线经济型。下图给出了采用MAX232芯片的 PC和单片机串行通信接口电路，与PC相连采用9芯标准插座。
简写 功 能 说 明
CD 载波侦测（Carrier Detect）
RXD 接收数据（Receive）
TXD 发送数据（Transmit）
DTR
数据终端准备（Data Terminal Ready）
GND 地线（Ground）
DSR 数据准备好（Data Set Ready）
RTS 请求发送（Request To Send）
DTR
数据终端准备（Data Terminal Ready）
电压）=+3～+15V ，信号无效（断开，OFF状态，负电压）=3～15V。
第7章 PC端接口技术
实际应用中，通常要遇到PC与单片机系统的通信问题。 由于PC和单片机（如MCS-51）都具有串口，因此经常使 用串口完成两者之间的数据交换。本章主要介绍RS-232C 串行通信技术以及在Windows环境下编写串口通信程序的 方法、USB接口技术以及相应的开发实例。
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第7章 PC端接口技术
传输线接收器MC1489。另一种常用
的电平转换电路是MAX232，
MAX232芯片可完成TTL←→EIA双向
电平转换。
图为MAX232引脚图。
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简单的串行通信协议的设计
PC和单片机最简单的连接是零调制三线经济型。下图给出了采用MAX232芯片的 PC和单片机串行通信接口电路，与PC相连采用9芯标准插座。
简写 功 能 说 明
CD 载波侦测（Carrier Detect）
RXD 接收数据（Receive）
TXD 发送数据（Transmit）
DTR
数据终端准备（Data Terminal Ready）
GND 地线（Ground）
DSR 数据准备好（Data Set Ready）
RTS 请求发送（Request To Send）
DTR
数据终端准备（Data Terminal Ready）
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济宁学院计算机科学系 微机原理与接口技术专升本课件
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• 第三部分是和外设的连接部分，包括连接发送移 位器的串行发送信号线TxD、 连接接收移位器的 串行接收信号线RxD； 调制／解调控制电路和它 的两对联络信号：数据终端请求发送RTS#和数据 设备清除请求发送（允许发送）CTS#，数据终端 准备好DTR#和数据设备准备好DSR#。 这两对信 号在8251A向从调制解调器或其他串行外设发送 ／接收数据的过程中进行“握手”联络。 这四个 信号和并行接口的IBF，OBF#，STB#，ACK#都 是有很多相似之处的。
第七章 串行接口
串行通信的基本概念，要求达到“领会”层次。 串行通信与并行通信的区别。 异步通信与同步通信的特点与区别。 异步串行数据传送格式。 同步串行数据传送格式。 波特律的含义。 调制解调器在远程串行通信中的作用。 单工、半双工与全双工的区别及实现。 串行通信中差错检测的概念。 串行接口原理。 异步串行通信接口的基本结构、工作原理。 异步串行通信中差错检测的概念。 RS-232C串行接口标准，要求达到“识记”层次。 可编程通信接口8251A（USART）。 8251A的结构、功能及接口信号，要求达到“识记”层次。 8251A的初始化，要求达到“领会”层次。 8251A的应用，要求达到“领会”层次。
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图7-1 异步串行数据格式
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微机原理与接口技术专升本课件
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• 3．同步串行方式的特点和数据格式 ． （1）同步串行方式的特点 ） 所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符） 为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。 同步串行通信的特点可以概括为： ①以数据块为单位传送信息。 ②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。 ③接收时钟与发送进钟严格同步。 （2）同步、串行方式的数据格式 ）同步、 同步串行通信的数据格式如图7-2所示，每个数据块 （信息帧）由3个部分组成：①2个同步字符作为一个数据 块(信息帧)的起始标志； ②n个连续传送的数据 ③2个字节循环冗余校验码(CRC)
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• 2．RS-232-C的电平特性 ． 的电平特性 RS-232-C采用“负逻辑”规定逻辑电平： 数据"0"或逻辑"0"为：+3V～+15V； 数据"1"或逻辑"1"为：-3V～-15V； 控制线的接通状态为：+3V～+15V； 控制线的断开状态为：-3V～-15V。 3．DTE与DCE ． 与 DTE——Data Terminal Equipment数据终端设备，它是 数据源和接收信息的目的。在通信系统中，计算机系统和 外围设备都可作为DTE。 DCE——Data Communication Equipment数据通信设备， 它是DTE同通信线路之间的信号匹配器，实现DTE与通信 线线之间通信连接的建立、维持和终止，并完成信号变换 和编码。DCE通常是指调制解调器（MODEM）。 4．MC1488与MC1489 ． 与 MC1488（或SN75150）——集成发送器，实现TTL电平 到RS-232-C电平的转换。 MC1489（或SN75154）——集成接收器，实现RS-232C电平到TTL电平的转换标准值为50英尺，实际上也 只能用在50米左右。 • RS232串口是被逐步淘汰，但 在工控、自动化领域 还在 广泛应用
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可编程串行通信接口芯片8251A
• 8251A是一个通用串行输入／输出接口，可用来将86系列 CPU以同步或异步方式与外部设备进行串行通信。它能将 主机以并行方式输入的8位数据变换成逐位输出的串行信 号； 也能将串行输入数据变换成并行数据传送给处理机。 由于由接口芯片硬件完成串行通信的基本过程，从而大大 减轻了CPU的负担， 被广泛应用于长距离通信系统及计 算机网络。 8251A是一个功能很强的全双工可编程串行通信接口， 具有独立的双缓冲结构的接收和发送器，通过编程可以选 择同步方式或者异步方式。在同步方式下，既可以设定为 内同步方式也可以设定为外同步方式，并可以在内同步方 式时自动插入一个到两个同步字符。传送字符的数据位可 以定义为5～8位， 波特率0～64K可选择。 在异步方式下， 可以自动产生起始和停止位，并可以编程选择传送字符为 5～8位之间的数据位以及1、1/2位之中的停止位，波特率 0～19.2K可选择。同步和异步方式都具有对奇偶错、覆盖 错以及帧错误的检测能力。
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• RS-232C串行接口标准 串行接口标准 • 1．RS-232-C接口标准 ． 接口标准 所谓RS-232-C接口标准就是由电子工业协会 (Electronic Industries Association，EIA)和CCITT推荐的 在串行通信中采用的接口标准，即DTE与DCE之间串行二 进制数据通信的接口标准。 • 通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接 口，分别称为 COM1 和 COM2。 • RS（recommended standard）代表推荐标准，232是标 识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前， 有RS232B、RS232A ,目前在PC机上的COM1、COM2接 口，就是RS-232C接口。 • RS-232C规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、 3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根
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• 由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点： • • （1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为 与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 （2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在 “南方的老树51CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用19200， 也是这个原因。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输 形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
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• 825lA可以按全双工方式工作， 由发送器、 接收器、数据总线缓冲存储器、读／写控 制电路及调制／解调控制电路等5部分组成。 • 基本性能：同步／异步传送；5～8位／字 符；自动生成和检测启始位、中止位、奇 偶位和断缺字符；全双工双缓冲； 波特率：异步：0～19Kb/s，同步： 0～64Kb/s
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• 第二部分是数据格式转换部分，包括发送缓冲器、并行数 据到串行数据转换的发送移位器，接收缓冲器和串行数据 到并行数据转换的接收移位器，以及发送控制电路和接收 控制电路。发送缓冲器把来自CPU的并行数据加上相应的 控制信息， 然后利用发送移位器把它们转换成串行数据 发送出去。接收缓冲器接收串行数据，并利用接收移位器 按照相应的格式将串行数据转换成并行数据。发送和接收 控制电路控制并行数据与串行数据之间的转换以及串行数 据的发送和接收。发送器准备好TxRDY信号和接收器准备 好RxRDY信号反映了发送器和接收器状态，它们可以用 作控制8251A和CPU之间传送数据的中断请求信号或程序 查询信号。
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• 串行通信接口原理 • 1．UART（异步收发器）的组成 ． （异步收发器） UART由三个部分组成：接收器、发送器、控制器。 接收器——将接收到的串行码转换成并行码，并对其进行 接收器 错误检测。 发送器——将并行码转换为一定数据格式的串行码。 发送器 控制器——用以接收CPU的控制信号、执行CPU所要求的 控制器 操作，并输出状态信息和控制信息。 2．异步串行通信中设立的出错标志。 ．异步串行通信中设立的出错标志。 ①奇偶错误； ②帧错误（数据格式错）； ③溢出错误（丢失错误、数据重叠）。
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• 串行通信的基本概念 • 1．串行通信与并行通信 ． 在微型计算机中，通信（数据交换）有两种方式：串 行通信和并行通信。 串行通信——是指计算机与I/O设备之间仅通过一条传输 串行通信 线交换数据，数据的各位是按顺序依次一位接一位进行传 送。 并行通信——是指计算机与I/O设备之间通过多条传输线 并行通信 交换数据，数据的各位同时进行传送。 应该理解所谓的并行和串行，仅是指I/O接口与I/O设 备之间数据交换（通信）是并行或串行。无论怎样CPU与 I/O接口之间数据交换总是并行。 二者比较：串行通信的速度慢，但使用的传输设备成 本低，可利用现有的通信手段和通信设备，适合于计算机 的远程通信；并行通信的速度快，但使用的传输设备成本 高，适合于近距离的数据传送。
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• 2．异步串行方式的特点和字符格式 ． （1）异步串行方式的特点 ） 所谓异步通信，是指数据传送以字符 为单位，字符与字符间的传送是完全异步 的，位与位之间的传送基本上是同步的。 异步串行通信的特点可以概括为： ①以字符为单位传送信息。 ②相邻两字符间的间隔是任意长。 ③接收时钟和发送时钟只要相近就可以。 异步方式特点简单的说就是：字符间异步， 字符内部各位同步。
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• 一、8251A内部结构及功能 内部结构及功能 • 图8.5.1为8251A结构框图。作为常用 的通信接口，和8255A类似，8251A的结构 也可以归纳为以下三个部分：
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• 第三部分是和外设的连接部分，包括连接发送移 位器的串行发送信号线TxD、 连接接收移位器的 串行接收信号线RxD； 调制／解调控制电路和它 的两对联络信号：数据终端请求发送RTS#和数据 设备清除请求发送（允许发送）CTS#，数据终端 准备好DTR#和数据设备准备好DSR#。 这两对信 号在8251A向从调制解调器或其他串行外设发送 ／接收数据的过程中进行“握手”联络。 这四个 信号和并行接口的IBF，OBF#，STB#，ACK#都 是有很多相似之处的。
第七章 串行接口
串行通信的基本概念，要求达到“领会”层次。 串行通信与并行通信的区别。 异步通信与同步通信的特点与区别。 异步串行数据传送格式。 同步串行数据传送格式。 波特律的含义。 调制解调器在远程串行通信中的作用。 单工、半双工与全双工的区别及实现。 串行通信中差错检测的概念。 串行接口原理。 异步串行通信接口的基本结构、工作原理。 异步串行通信中差错检测的概念。 RS-232C串行接口标准，要求达到“识记”层次。 可编程通信接口8251A（USART）。 8251A的结构、功能及接口信号，要求达到“识记”层次。 8251A的初始化，要求达到“领会”层次。 8251A的应用，要求达到“领会”层次。
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图7-1 异步串行数据格式
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• 3．同步串行方式的特点和数据格式 ． （1）同步串行方式的特点 ） 所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符） 为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。 同步串行通信的特点可以概括为： ①以数据块为单位传送信息。 ②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。 ③接收时钟与发送进钟严格同步。 （2）同步、串行方式的数据格式 ）同步、 同步串行通信的数据格式如图7-2所示，每个数据块 （信息帧）由3个部分组成：①2个同步字符作为一个数据 块(信息帧)的起始标志； ②n个连续传送的数据 ③2个字节循环冗余校验码(CRC)
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• 2．RS-232-C的电平特性 ． 的电平特性 RS-232-C采用“负逻辑”规定逻辑电平： 数据"0"或逻辑"0"为：+3V～+15V； 数据"1"或逻辑"1"为：-3V～-15V； 控制线的接通状态为：+3V～+15V； 控制线的断开状态为：-3V～-15V。 3．DTE与DCE ． 与 DTE——Data Terminal Equipment数据终端设备，它是 数据源和接收信息的目的。在通信系统中，计算机系统和 外围设备都可作为DTE。 DCE——Data Communication Equipment数据通信设备， 它是DTE同通信线路之间的信号匹配器，实现DTE与通信 线线之间通信连接的建立、维持和终止，并完成信号变换 和编码。DCE通常是指调制解调器（MODEM）。 4．MC1488与MC1489 ． 与 MC1488（或SN75150）——集成发送器，实现TTL电平 到RS-232-C电平的转换。 MC1489（或SN75154）——集成接收器，实现RS-232C电平到TTL电平的转换标准值为50英尺，实际上也 只能用在50米左右。 • RS232串口是被逐步淘汰，但 在工控、自动化领域 还在 广泛应用
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可编程串行通信接口芯片8251A
• 8251A是一个通用串行输入／输出接口，可用来将86系列 CPU以同步或异步方式与外部设备进行串行通信。它能将 主机以并行方式输入的8位数据变换成逐位输出的串行信 号； 也能将串行输入数据变换成并行数据传送给处理机。 由于由接口芯片硬件完成串行通信的基本过程，从而大大 减轻了CPU的负担， 被广泛应用于长距离通信系统及计 算机网络。 8251A是一个功能很强的全双工可编程串行通信接口， 具有独立的双缓冲结构的接收和发送器，通过编程可以选 择同步方式或者异步方式。在同步方式下，既可以设定为 内同步方式也可以设定为外同步方式，并可以在内同步方 式时自动插入一个到两个同步字符。传送字符的数据位可 以定义为5～8位， 波特率0～64K可选择。 在异步方式下， 可以自动产生起始和停止位，并可以编程选择传送字符为 5～8位之间的数据位以及1、1/2位之中的停止位，波特率 0～19.2K可选择。同步和异步方式都具有对奇偶错、覆盖 错以及帧错误的检测能力。
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• RS-232C串行接口标准 串行接口标准 • 1．RS-232-C接口标准 ． 接口标准 所谓RS-232-C接口标准就是由电子工业协会 (Electronic Industries Association，EIA)和CCITT推荐的 在串行通信中采用的接口标准，即DTE与DCE之间串行二 进制数据通信的接口标准。 • 通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接 口，分别称为 COM1 和 COM2。 • RS（recommended standard）代表推荐标准，232是标 识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前， 有RS232B、RS232A ,目前在PC机上的COM1、COM2接 口，就是RS-232C接口。 • RS-232C规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、 3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根
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• 由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点： • • （1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为 与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 （2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在 “南方的老树51CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用19200， 也是这个原因。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输 形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
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• 825lA可以按全双工方式工作， 由发送器、 接收器、数据总线缓冲存储器、读／写控 制电路及调制／解调控制电路等5部分组成。 • 基本性能：同步／异步传送；5～8位／字 符；自动生成和检测启始位、中止位、奇 偶位和断缺字符；全双工双缓冲； 波特率：异步：0～19Kb/s，同步： 0～64Kb/s
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• 第二部分是数据格式转换部分，包括发送缓冲器、并行数 据到串行数据转换的发送移位器，接收缓冲器和串行数据 到并行数据转换的接收移位器，以及发送控制电路和接收 控制电路。发送缓冲器把来自CPU的并行数据加上相应的 控制信息， 然后利用发送移位器把它们转换成串行数据 发送出去。接收缓冲器接收串行数据，并利用接收移位器 按照相应的格式将串行数据转换成并行数据。发送和接收 控制电路控制并行数据与串行数据之间的转换以及串行数 据的发送和接收。发送器准备好TxRDY信号和接收器准备 好RxRDY信号反映了发送器和接收器状态，它们可以用 作控制8251A和CPU之间传送数据的中断请求信号或程序 查询信号。
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• 串行通信接口原理 • 1．UART（异步收发器）的组成 ． （异步收发器） UART由三个部分组成：接收器、发送器、控制器。 接收器——将接收到的串行码转换成并行码，并对其进行 接收器 错误检测。 发送器——将并行码转换为一定数据格式的串行码。 发送器 控制器——用以接收CPU的控制信号、执行CPU所要求的 控制器 操作，并输出状态信息和控制信息。 2．异步串行通信中设立的出错标志。 ．异步串行通信中设立的出错标志。 ①奇偶错误； ②帧错误（数据格式错）； ③溢出错误（丢失错误、数据重叠）。
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• 串行通信的基本概念 • 1．串行通信与并行通信 ． 在微型计算机中，通信（数据交换）有两种方式：串 行通信和并行通信。 串行通信——是指计算机与I/O设备之间仅通过一条传输 串行通信 线交换数据，数据的各位是按顺序依次一位接一位进行传 送。 并行通信——是指计算机与I/O设备之间通过多条传输线 并行通信 交换数据，数据的各位同时进行传送。 应该理解所谓的并行和串行，仅是指I/O接口与I/O设 备之间数据交换（通信）是并行或串行。无论怎样CPU与 I/O接口之间数据交换总是并行。 二者比较：串行通信的速度慢，但使用的传输设备成 本低，可利用现有的通信手段和通信设备，适合于计算机 的远程通信；并行通信的速度快，但使用的传输设备成本 高，适合于近距离的数据传送。
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• 2．异步串行方式的特点和字符格式 ． （1）异步串行方式的特点 ） 所谓异步通信，是指数据传送以字符 为单位，字符与字符间的传送是完全异步 的，位与位之间的传送基本上是同步的。 异步串行通信的特点可以概括为： ①以字符为单位传送信息。 ②相邻两字符间的间隔是任意长。 ③接收时钟和发送时钟只要相近就可以。 异步方式特点简单的说就是：字符间异步， 字符内部各位同步。
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• 一、8251A内部结构及功能 内部结构及功能 • 图8.5.1为8251A结构框图。作为常用 的通信接口，和8255A类似，8251A的结构 也可以归纳为以下三个部分：
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