串行输入输出接口
数字量输入输出串行接口
串行接口原则
串行接口原则：指旳是计算机或终端(数 据终端设备DTE)旳串行接口电路与调制 解调器MODEM等(数据通信设备DCE)之 间旳连接原则。
串行接口原则RS-232C
美国电子工业协会EIA制定旳通用原则串行接口
1962年公布，1969年修订 1987年1月正式更名为EIA-232D
MCR低4位任一位置1，均产生调制解调器状态 中断，当CPU读取该寄存器或复位后，低4位 被清零
中断
接受线路状态中断
奇偶错、溢犯错、帧错和中断字符
接受器数据准备好中断 发送保持寄存器空中断 调制解调器状态中断
清除发送状态变化 数据终端准备好状态变化 振铃接通变成断开 接受线路信号检测状态变化
接受时钟引脚RCLK：接受外部提供旳接受时 钟信号；若采用发送时钟作为接受时钟，则只 要将RCLK引脚和BAUDOUT*引脚直接相连
串行异步接口引脚
8250
发送数据SOUT 接受数据SIN 祈求发送RTS* 允许发送CTS*
数据装置准备好DSR*
数据终端准备好DTR* 信号地GND
载波检测RLSD* 振铃指示RI*
面对字符型规程：以字符作为信息单位。字符 是EBCD码或ASCII码。最经典旳是IBM企业旳 二进制同步控制规程(BSC规程)。在这种控制 规程下，发送端与接受端采用交互应答式进行 通信。
异步通信及其协议
异步通信以一种字符为传播单位，通信
中两个字符间旳时间间隔是不固定旳， 然而在同一种字符中旳两个相邻位代码 间旳时间间隔是固定旳。
输出线
OUT1*和OUT2*：
两个一般用途旳输出信号 由调制解调器控制寄存器旳D2和D3使其输
出低电平有效信号 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位使其恢复为高
Linux下的硬件驱动——USB设备
Linux下的硬件驱动——USB设备什么是USB设备？USB即Universal Serial Bus，翻译过来就是通用串行总线。
它是一种规范化的、快速的、热插拔的串行输入/输出接口。
USB接口常被用于连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、音频设备、存储设备等外围设备。
Linux下的USB驱动在Linux系统中，每个USB设备都需要一个相应的驱动程序来驱动。
从Linux 2.4开始，内核提供了完整的USB设备支持。
对于每个USB设备，内核都会自动加载对应的驱动程序。
Linux下的USB设备驱动程序主要分为以下几个部分：USB核心驱动程序USB核心驱动程序是操作系统内核中处理USB设备的核心模块，负责与各种类型的USB设备进行通信，包括主机控制器、USB总线、USB设备等。
它与驱动程序和应用程序之间起到了桥梁的作用，为驱动程序提供了USB设备的基础支持。
USB设备驱动程序USB设备驱动程序是与特定USB设备相对应的驱动程序，为USB设备提供具体的读写功能和其他控制功能。
USB核心驱动程序和USB设备驱动程序之间的接口USB核心驱动程序和USB设备驱动程序之间的接口是指USB层和应用程序层之间的接口，负责传递各种USB操作的命令和数据。
如何编译一个USB设备驱动编译一个USB设备驱动程序需要按照以下步骤进行：步骤一：安装必要的软件包首先需要安装编译和调试USB设备驱动所需的软件包，包括编译工具链、内核源代码、内核头文件等。
sudo apt-get install build-essential linux-source linux-headers-`una me -r`步骤二：编写代码现在可以编写USB设备驱动程序的代码，此处不做详细介绍。
步骤三：编译代码在终端窗口中进入USB设备驱动程序所在的目录下，输入以下命令进行编译：make此命令将会编译USB设备驱动程序，并生成一个将驱动程序与内核进行连接的模块文件。
RS-232C串行接口的简介
2.2 RS-232C串行接口硬件接口管脚的定义
RTS：发送请求，输出。当DTE需要向DCE发送数据时，向接收方（DCE）输出RTS信号。 CTS：发送允许或清除发送，输入。作为“清除发送”信号使用时，由DCE输出，当CTS有效时，DTE 将终止发送（如DCE忙或有重要数据要回送DTE）；而作为“允许发送”信号使用时，情况刚好相反：当 接收方接收到RTS信号后进入接收状态，接收方准备就绪后向请求发送方回送 CTS 信号，发送方检测到 CTS有效后，启动发送过程。
上的信号衰减的缘故。因为RS-232C标准采用单端发送和单端接收，易受共模噪声干扰，有时噪声幅度 高达好几伏，所以电平摆幅小了，噪声会淹没有用信号，可靠性差。另外，考虑到长线上的信号会衰减， RS-232C标准规定，要求驱动器输出端电平必须在±5V～±15V，负载端要大于+3V（逻辑0）或小于-3V （逻辑1），这意味着传输线上即使是衰减2～12V电平，负载端也可以正确有效地检测出逻辑1和逻辑0。 请注意：单片机串行口采用正逻辑的TTL电平，这样就存在TTL电平与EIA电平之间的转换问题。
2.2 RS-232C串行接口硬件接口管脚的定义
由于RS-232C接口标准并未定义连接器的物理特性，因此，出现了DB-25、DB-15和DB-9各种类型的 连接器，其引脚的定义也各不相同。DB-25、DB-9定义见下图：
RS-232C的标准定义了25芯标准连接器中的20根信号线，其中2条地线、4条数据线、11条控制线、3 条定时信号线，剩下的5根线作备用或未定义。常用的只有DSR、DTR、RTS、CTS、RLSD、RI、TXD、RXD、 GND管脚。
息可以传送到各个从机或传送到某个指定的从机，而从机发出的信息只能被主机接收。
情况下，DTE和 DCE之间最大传输距离为15m。为了保证码元畸变小于4%的要求，接口标准在电气特性中
串行输入输出接口
T1溢出率=fosc/12/(28 –X)
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思考题3
为什么定时器T1用作串行口波特 率发生器时,常采用工作方式2 ? 8051中SCON的SM2、TB8、RB8有何 作用？ 叙述多机通信的原理。
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第七节 中断系统
CPU才会响应中断请求
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CPU响应中断请求
保留断点
清中断标志位
中断服务程序的入口地址装入C
外中断0 T0中断
0003H 000BH
外中断1 T1中断
0013H 001BH
串行口中断 0023H
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中断请求的撤除
定时器/计数器0、1的中断请求及跳 变触发的外中断0、1，硬件自动撤 除
器停振以禁止芯片所有的其它功能直到下一次硬
件复位
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思考题4
8051有几个中断源,有几级中断优 先级?各中断标志是怎样产生的,又 是怎样清除的?
简述MCS-51单片机中断响应过程。 中断响应后,是怎样保护断点和保 护现场的?
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第二章小结
MCS-51内部结构 存储器结构（程序存储器、数据 存储器） 定时器/计数器的4种工作方式 P0-P3口的结构，应用注意 串行口的工作方式，应用场合 中断控制和中断响应
PUSH A . POP A POP PSW RETI .
保护现场
恢复现场 中断返回 .
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第八节 单片机的复位方式
与节电运行方式
一、复位工作状态
微机原理第八章 串行通信及串行接口
1. 可编程串行接口典型结构
✓状态寄存器
✓控制寄存器
✓数据输入寄存器--串行输入/并行 输出移位寄存器
✓数据输出寄存器--并行输入/串行 输出移位寄存器
2. 串行通信基本概念
在串行通信时，数据和联络信号使用同一条信号线 来传送，所以收发双方必须考虑解决如下问题： ❖ 波特率---双方约定以何种速率进行数据的发送和接收 ❖ 帧格式---双方约定采用何种数据格式 ❖ 帧同步---接收方如何得知一批数据的开始和结束 ❖ 位同步--- -接收方如何从位流中正确地采样到位数据 ❖ 数据校验--- -接收方如何判断收到数据的正确性 ❖差错处理---收发出错时如何处理 收发双方必须遵守一些共同的通信协议才能解决上述问题。
串行通信适于长距离、中低速通信
并行通信
将数据的各位同时在多根并行传输线上进行传输。
D0 0
D1 1
D2 0
源
D3 1
D4 D5
0 1
D6 1
D7 0
D0 D1 D2 D3 目 D4 的 D5 D6 D7
数据的各位同时由源到达目的地 → 快 多根数据线 → 短距离（远程费用高）
并行通信适于短距离、高速通信
工作方式下。
（8）错误检测 • 传输错误 • 覆盖错误
二、 接口与系统的连接
从结构上，可把接口分为两个部分，其中和 外设相连的接口结构与具体外设的传输要求及数 据格式相关，因此，各接口的该部分互不相同； 而与系统总线相连的部分，各接口结构类似，一 般都包括：
1． 总线收发器和相应的逻辑电路
2． 联络信号逻辑电路
接收端需要一个时钟来测定每一位的
时间长度。
波特率/位传输率---每秒传输的离散信号 的数目/每秒传输的位数。 波特率因子---
SPI接口详细说明
SPI 串行外设接口总线，最早由Motorola提出，出现在其M68系列单片机中，由于其简单实用，又不牵涉到专利问题，因此许多厂家的设备都支持该接口，广泛应用于外设控制领域。
SPI接口是一种事实标准，并没有标准协议，大部分厂家都是参照Motorola的SPI接口定义来设计的。
但正因为没有确切的版本协议，不同家产品的SPI接口在技术上存在一定的差别，容易引起歧义，有的甚至无法直接互连（需要软件进行必要的修改）。
虽然SPI接口的内容非常简单，但本文仍将就其中的一些容易忽视的问题进行讨论。
SPI ( Serial Peripheral Interface )SPI接口是Motorola 首先提出的全双工三线同步串行外围接口，采用主从模式（Master Slave）架构；支持多slave模式应用，一般仅支持单Master。
时钟由Master控制，在时钟移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后（MSB first）；SPI 接口有2根单向数据线，为全双工通信，目前应用中的数据速率可达几Mbps的水平。
SPI接口信号线SPI接口共有4根信号线，分别是：设备选择线、时钟线、串行输出数据线、串行输入数据线。
设备选择线SS-（Slave select，或CS-）SS-线用于选择激活某Slave设备，低有效，由Master驱动输出。
只有当SS-信号线为低电平时，对应Slave设备的SPI接口才处于工作状态。
SCLK：同步时钟信号线，SCLK用来同步主从设备的数据传输，由Master驱动输出，Slave设备按SCK的步调接收或发送数据。
串行数据线：SPI接口数据线是单向的，共有两根数据线，分别承担Master到Slave、Slave到Master的数据传输；但是不同厂家的数据线命名有差别。
Motorola的经典命名是MOSI和MISO，这是站在信号线的角度来命名的。
MOSI：When master, out line; when slave, in lineMISO：When master, in line; when slave, out line比如MOSI，该线上数据一定是Master流向Slave的。
高级英语(考研方向) 串行口
高级英语（考研方向）串行口串行口（Serial Port）是计算机中一种用来连接外部设备的接口。
它是一种串行通信接口，通过传输一位一位的数据来进行通信，相比
并行接口（Parallel Port）只能发送一串位的数据，串行口可以传输
更长的数据。
串行口通常用于连接打印机、调制解调器、数字相机等外部设备，用于数据的输入和输出。
它可以实现计算机与其他设备之间的数据传输，例如将计算机上的文档发送到打印机进行打印，或者从数字相机
读取照片文件到计算机中进行存储和编辑。
在串行口中通常有许多参数需要设置，如波特率（Baud Rate）、
数据位数（Data Bits）、校验位（Parity Bit）和停止位（Stop Bit）等。
这些参数需要根据具体设备的要求进行配置，以确保数据的准确
传输。
串行口在计算机通信中具有广泛的应用，特别在工业控制、通讯
领域和嵌入式系统中。
了解串行口的原理和使用方法对于从事相关行
业的人员来说是非常重要的。
io口扩展原理
io口扩展原理
IO口扩展原理
IO口是计算机中的一种通用输入输出接口，它可以连接各种外部设备，如键盘、鼠标、打印机、显示器等。
但是，计算机的IO口数量是有限的，如果需要连接更多的外部设备，就需要进行IO口扩展。
IO口扩展的原理是通过芯片来实现的。
常见的IO口扩展芯片有74HC595、74HC164、74HC573等。
这些芯片都是串行输入并行输出的芯片，可以将一个串行输入的信号转换成多个并行输出的信号。
以74HC595芯片为例，它有三个引脚：SER、SRCLK、RCLK。
SER 是串行输入端，SRCLK是移位寄存器时钟，RCLK是并行输出寄存器时钟。
当输入一个高电平信号到SER引脚时，芯片内部的移位寄存器就会将这个信号存储起来。
每当SRCLK引脚接收到一个上升沿时，移位寄存器就会将存储的信号向左移动一位，同时将新的输入信号存储到最右边的位置。
当移位寄存器中存储的位数达到8位时，就可以通过RCLK引脚将这8位信号输出到外部设备。
通过多个74HC595芯片的级联，可以实现更多的IO口扩展。
例如，如果需要扩展16个IO口，就可以使用两个74HC595芯片级联，将第一个芯片的并行输出连接到第二个芯片的串行输入，这样就可以实现16位的并行输出。
除了74HC595芯片，还有其他的IO口扩展芯片可以使用。
不同的
芯片有不同的特点和应用场景，需要根据具体的需求进行选择。
IO口扩展是一种常见的硬件扩展方式，可以帮助计算机连接更多的外部设备。
通过了解IO口扩展的原理和使用方法，可以更好地应用这种技术，提高计算机的功能和性能。