深圳大学微机原理与接口技术PPT第六章

5～8位数据位（先送最低位）
奇偶 停止位 校验 （1，11/2 或2位） 位 （可有可无）
图6-1 异步串行通信格式
图6.1 标准的异步通信数据格式
② 同步通信
• 同步通信方式下，收/发双方采用同一个时钟信号来定时， 一个信息帧可含有多个字符，每个信息帧的开始要加上同 步字符，在没有信息传输时，必须填上空字符，因为同步 传输不允许有间隙。同步传输靠同步字符来识别信息帧。 • 比较起来，在传输率相同时，同步通信的信息有效率比异 步通信方式高，因为同步方式下的非数据信息比例比较小， 但同步方式下，在传输数据的同时，必须传输时钟信号。
6.2.3 8251A的对外信号
• C/D#、RD#、WR#的编码和对应的操作
(4) 收发联络信号 TXRDY为发送器准备好信号：当CTS#为低电平且TXEN 位为1，且发送缓冲器为空时， TXRDY为高电平。 当8251A从CPU得到一个字符后， TXRDY为低电平。 TXE 发送器空信号 RXRDY 接收器准备好信号 SYNDET 同步检测信号：内同步 输出； 外同步 输入
A站 发送器 B站 接收器 发送器
接收器
图2 半双工方式示意图
返 回
③ 全双工
• 当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传 输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送 和接收操作，这样的传送方式就是全双工（Full Duplex）制。
A站 发送器 B站 接收器
接收器
发送器
图1 全双工方式示意图
返 回
6.2.3 8251A的对外信号
• 8251A和CPU之间的连接信号
– 片选信号 – 数据信号 – 读/写控制信号 – 收发联络信号
图6.6
8251A与CPU及外设的连接关系
2. 8251A与外部设备之间的连接信号 (1) 收发联络信号 DTR# 数据终端准备好信号 DSR# 数据设备准备好信号 这两个信号连接接收器，其中DTR#是8251A发送给外设 的，可通过控制寄存器对应位设置， DSR#是外设送 给8251A的，可反映到状态寄存器的对应位。 RTS# 请求发送信号 CTS# 清除请求发送信号 这两个信号连接发送器，其中RTS#是8251A发送给外设 的， CTS#是外设送给8251A的,它会影响TXRDY。
串行通信的传输率
例１、异步传输过程：设每个字符对应1个起始位、 7个信息位、1个奇偶校验位和1个停止位，如果波 特率为1 200bps，那么，每秒钟能传输的最大字 符数为1 200/10＝120个。
例2.同步传输：用1 200bps的波特率工 作，用4个同步字符作为信息帧头部，但不 用奇偶校验，那么，传输100个字符所用的 时间为7(100+4)/1 200＝0.606 7s，这就 是说，每秒钟能传输的字符数可达到 100/0.606 7＝165个。 可见，在同样的传输率下，同步传输时 实际字符传输率要比异步传输时高。
– L： MOV DX，309H – IN AL，DX – AND AL，01H – JZ L
– L1：MOV DX，309H – IN AL，DX – AND AL，02H – JZ L1
返 回
例7
• 编写一段通过8251A采用查询方式接收数据的程序。将8251A定义 为异步传送方式，波特率因子为64，采用偶校验，1位停止位，7 位数据位。 • 设8251A数据口地址为04A0H，控制口地址为04A2H。
6.2.5 8251A编程举例4
• 利用状态字进行编程的举例
MOV OUT MOV OUT MOV MOV BEGIN: TEST JZ IN MOV MOV INC IN TEST JNZ LOOP JMP ERROR: EXIT: …AL,0FAH 42H,AL AL,35H 42H,AL DI,0 CX,80 IN AL,42H AL,02H BEGIN AL,40H DX,OFFSET BUFFER [DX+DI],AL DI AL,42H AL,38H ERROR BEGIN EXIT CALL
6.2.3 8251A的对外信号
8251A和CPU之间的连接信号
8251A与外部设备之间的连接信号
1. 8251A和CPU之间的连接信号
(1) 片选信号 CS#为低电平时，8251A被选中 CS#为高电平时，8251A的数据线处于高阻状态。
(2) 数据信号 D7～D0与系统的数据总线相连 ，可传送数据、状态和控 制信息。 (3) 读写控制信号 RD#为读信号。 WR#为写信号。 C/D#为控制/数据信号。
2 波特率和发送/接收时钟
① 波特率
② 发送/接收时钟
返 回
① 波特率
• 并行通信中，传输速度以每秒传输的字节（B/s） 表示 。在串行通信中，传输速率用波特率来表示。
• 所谓波特率，是指单位时间内传送二进制数据的 位数，单位为位/秒（b/s）。 • 每秒钟所传输的字符数（字符速率）和波特率是 两种概念
6.2.6 8251A的使用实例
• 往CRT输出一个字符的例子
CHAROUT： STATE： IN TEST JZ MOV POP OUT MOV AL，DX AL，01 STATE DX，0D8H AX DX，AL DX，0DAH
例5，例6
• 例5 串行通信时，在发送程序 中，需查状态字的D0位是否置 1，即查TxRDY＝1？其程序段 为： • 例6 串行通信时，在接收 程序中，需查状态字的D1位 是否置1，即查RxRDY＝1？ 其程序段为：
ERR_OUT
6.2.6 8251A的使用实例
图6.12
用8251A作为CRT接口的实际例子
使8251A复位的方法
一般采用先送3个00H，再送1个40H的方法。
6.2.6 8251A的使用实例
INIT: XOR AX，AX MOV CX，0003 MOV DX，00DAH OUT1： CALL KKK LOOP OUT1 MOV AL，40H CALL KKK MOV AL，4EH CALL KKK MOV AL，27H CALL KKK …… KKK： OUT DX，AL PUSH CX MOV CX，0002 ABC： LOOP ABC POP CX RET
图6.11 8251A和调制解调器的连接 (a) 异步模式； (b) 同步模式
• 单片机的串口有很大一部分是使用TTL电平 标准的（PIC的可以直接连接在电脑串口）， 它的逻辑1电平是5V，逻辑0电平是0V，而 电脑串行口所使用的是RS232C的电平标准， 它的逻辑1电平是-3V－-12V，逻辑0电平是 +3V－+12V。两者的电平范围相差很远， 所以连接时需要用到电平转换电路。
6.2.5 8251A编程举例2
• 异步模式下的初始化程序举例
MOV OUT MOV OUT AL，0FAH 42H，AL AL，37H 42H，AL
6.2.5 8251A编程举例3
• 同步模式下的初始化程序举例
MOV OUT MOV OUT OUT MOV OUT AL，38H 42H，AL AL，16H 42H，AL 42H，AL AL，97H 42H，AL
6
7 8 9 10 11 12 13 14
D6 D7
TxC WR CS
C/D
RD RxRDY
17
16 15
CTS
SYN DET
TxRDY
6.2.2 8251A的基本工作原理
• 8251A的功能结构
6.2.2 8251A的基本工作原理
• 8251A的功能结构
8251A由7个模块组成：
① 接收缓冲器
采用异步方式通信时，收发双方不用统一的时 钟进行定时，异步通信的一个信息帧只含一个 字符，是靠起始位和停止位来识别信息帧的， 两个字符之间的传输间隔是任意的。
返 回
① 异步通信
第n个字符（8～12位） LSB 0 起 始 位 0/1 0/1 0/1 … 0/1 MSB 0/1 0/1 1 1 1 空 闲 位 0 0/1 第n＋1 个字符
第6章 串并行通信和接口技术
教学建议，本章重点为 •8251A的功能结构； •8251A的工作原理； •8251A约定的初始化流程； •8251A的编程方法； •8255A的结构；
6.1串行接口和串行通信
串行数据传送方式
波特率和发送/接收时钟 串行通信的基本方式 串行接口的任务
返 回Leabharlann 1 串行数据传送方式① 全双工 ② 半双工 ③ 单工
返 回
① 单工
• 系统只能在一个方向上传输信息，即只能发送或 只能接收。
返 回
② 半双工
• 若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数 据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时 收发数据，这样的传送方式就是半双工（Half Duplex）制。
(2) 数据信号 TXD 发送器数据信号端 RXD 接收器数据信号端
(3) 其它信号 TXC# 发送器时钟信号端 RXC# 接收器时钟信号端 CLK 内部时钟信号端
6.2.4 8251A的编程 1
• 8251A的初始化
– 8251A初始化的约定：
① 复位后，第一次写入的值作为模式字 ② 如为同步模式，则接着同步字符 ③ 此后不管是同步模式还是异步模式，奇地址端口写入 的值作为控制字，偶地址端口写入的值为数据
在异步方式下
能用5、6、7或8位代表字符，用1位作为奇偶校验。 能增加1个启动位 能增加1个、1.5个或2个停止位。
8251A的引脚功能
D2 D3 RxD GND D4 D5 1 2 3 4 5 28 27 26 25 8251A 24 23 22 21 20 19 18 D1 D0 Vcc(+5V) RxC DTR RTS DSR RESET CLK TxD TxE
4 串行接口的任务