微機原理與接口技術-第8章 常用可編程接口芯片_20-21

1、微機原理與接口技術微機原理與接口技術第第8章章 常用的可編程接口芯片常用的可編程接口芯片2主要內(nèi)容主要內(nèi)容8.1 并行通信與并行接口并行通信與并行接口8.2 可編程并行通信接口芯片可編程并行通信接口芯片8255A8.3 串行通信與串行接口串行通信與串行接口8.4 可編程串行通信接口芯片可編程串行通信接口芯片8251A8.5 可編程定時可編程定時/計數(shù)器接口芯片計數(shù)器接口芯片82538.6 DMA控制器控制器8237A(自學自學)8.7 小結小結8.3 串行通信與串行接口串行通信與串行接口n了解：了解：n串行通信的一般概念串行通信的一般概念n工作方式、同步方式、數(shù)據(jù)格式、物工作方式、同步方式、數(shù)

2、據(jù)格式、物理標準理標準n串行通信的接口標準串行通信的接口標準nEIA RS-232CEIA RS-232C*串行數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型串行數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型 DTE- Data Terminal Equipment,常常是計算機常常是計算機. DCE- Data Communication Equipment,常常是常常是MODEM,也也可以是計算機可以是計算機.串行接口串行接口 主要是主要是8251A,16550,8250等等IC, 連接連接DTE和和DCE.計算機計算機MODEMMODEM計算機計算機或終端或終端 信道（傳輸線路）信道（傳輸線路）串行串行接口接口串行串行接口接口DTEDCEDTED

3、CE51. 串行通信的特點串行通信的特點 n發(fā)送前，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)流，接發(fā)送前，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)流，接收端將收到的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)收端將收到的串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)n數(shù)據(jù)信息和控制信息都包含在同一串行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息和控制信息都包含在同一串行數(shù)據(jù)流中流中n通信雙方必須遵守事先約定的通信協(xié)議通信雙方必須遵守事先約定的通信協(xié)議 a.單工單工(Simplex)： 只只能由一方發(fā)送，例：能由一方發(fā)送，例：廣播廣播。b.半雙工半雙工(Half duplex)：某一時刻只能由一某一時刻只能由一方發(fā)送，例：對講方發(fā)送，例：對講機機。c.全雙工全雙工(Duplex)：雙雙方可同時傳輸，

4、例：方可同時傳輸，例：電話電話。 2. 串行通信工作方式串行通信工作方式串行通信按同步方式的不同分為串行通信按同步方式的不同分為: :異步通信異步通信和和同步通信同步通信n異步通信異步通信 以以字符字符為單位傳送數(shù)據(jù)，為單位傳送數(shù)據(jù)，字符與字符之間是異字符與字符之間是異步傳送的步傳送的，而，而位與位之間則是同步傳送位與位之間則是同步傳送；n同步通信同步通信 以以數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊為單位傳送，每個數(shù)據(jù)塊包括多個字為單位傳送，每個數(shù)據(jù)塊包括多個字符；字符內(nèi)部的符；字符內(nèi)部的位傳送位傳送和和字符之間字符之間的傳送都要的傳送都要嚴格嚴格同步同步； 同步方法有同步方法有外同步外同步和和內(nèi)同步內(nèi)同步兩種；兩種；

5、3. 串行通信的分類串行通信的分類異步通信異步通信n串行異步通信以字符為單位進行傳輸，其串行異步通信以字符為單位進行傳輸，其通信協(xié)議是通信協(xié)議是起止式異步通信協(xié)議起止式異步通信協(xié)議 1) 起止式異步通信協(xié)議起止式異步通信協(xié)議起始位起始位每個字符開始傳送的標志，每個字符開始傳送的標志，起始位采用邏輯起始位采用邏輯0電平電平數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。由由58個二進制位組成，低位先傳送個二進制位組成，低位先傳送校驗位校驗位用于校驗是否傳送正確；可用于校驗是否傳送正確；可選擇奇檢驗、偶校驗或不傳送校驗位選擇奇檢驗、偶校驗或不傳送校驗位停止位停止位表示該字符傳送結束。停

6、止表示該字符傳送結束。停止位采用邏輯位采用邏輯1電平，可選擇電平，可選擇1、1.5或或2位位空閑位空閑位傳送字符之間的邏輯傳送字符之間的邏輯1電平，電平，表示沒有進行傳送表示沒有進行傳送起起始始位位校校驗驗位位停停止止位位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位低位低位高位高位字符幀字符幀0/1 0/10/10/110111空空閑閑位位2) 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率 n每秒傳輸?shù)亩M制位數(shù)，單位為每秒傳輸?shù)亩M制位數(shù)，單位為bps（bit per second ）也稱也稱比特率比特率。n波特率波特率每秒傳輸?shù)拿棵雮鬏數(shù)摹胺柗枴保ㄒ卜Q離散（也稱離散狀態(tài)）的個數(shù)。狀態(tài)）的個數(shù)。3) 發(fā)送時鐘和接收時鐘發(fā)送時鐘和接收時鐘 （串

7、行數(shù)據(jù)輸出）（串行數(shù)據(jù)輸出）RxCTxCTxD數(shù)據(jù)輸入寄存器數(shù)據(jù)輸入寄存器輸入移位寄存器輸入移位寄存器1，16，64數(shù)據(jù)輸出寄存器數(shù)據(jù)輸出寄存器輸出移位寄存器輸出移位寄存器1，16，64CLK(主時鐘主時鐘)（串行數(shù)據(jù)輸入）（串行數(shù)據(jù)輸入）輸入移位脈沖輸入移位脈沖輸出移位脈沖輸出移位脈沖接收時鐘接收時鐘發(fā)送時鐘發(fā)送時鐘RxD除數(shù)寄存器除數(shù)寄存器4) 波特率因子波特率因子F（時鐘頻率）（時鐘頻率）波特率因子波特率因子波特率波特率n波特率因子波特率因子：數(shù)據(jù)傳輸率：數(shù)據(jù)傳輸率（波特率）（波特率）與時與時鐘頻率之間的比例系數(shù)鐘頻率之間的比例系數(shù)例如：例如：f = 19.2 kHz，若選波特率因子為，

8、若選波特率因子為16，則波特率為則波特率為1200 bps。5) 起始位的檢測起始位的檢測起始檢測起始檢測確定已檢測到起始位確定已檢測到起始位采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)起起 始始 位位時鐘時鐘（RCLK）數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線（SIN）T16 T16 T8 T數(shù)據(jù)接收時鐘頻率是數(shù)據(jù)傳輸頻率的數(shù)據(jù)接收時鐘頻率是數(shù)據(jù)傳輸頻率的16倍倍正確識別起始位，防止因干擾引起的誤識別正確識別起始位，防止因干擾引起的誤識別同步通信同步通信14同步字符同步字符數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)CRC1 CRC2同步字符同步字符同步字符同步字符數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)CRC1CRC2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)CRC1CRC2外同步信號外同步信號單同步方式單同步方式雙同步

9、方式雙同步方式外同步方式外同步方式n以一個數(shù)據(jù)塊（幀）為傳輸單位，每個數(shù)據(jù)以一個數(shù)據(jù)塊（幀）為傳輸單位，每個數(shù)據(jù)塊附加塊附加1個或個或2個同步字符，最后以校驗字符個同步字符，最后以校驗字符結束結束異步串行通信異步串行通信同步串行通信同步串行通信雙方使用各自的時鐘雙方使用各自的時鐘雙方使用同一時鐘雙方使用同一時鐘一幀以字符為單位一幀以字符為單位(一個字符一個字符幀的長度取決于幀格式幀的長度取決于幀格式)以數(shù)據(jù)塊為單位以數(shù)據(jù)塊為單位(數(shù)據(jù)塊長度數(shù)據(jù)塊長度可變可變)傳輸效率低傳輸效率低效率高，速度快效率高，速度快應用于傳輸速率不高時，簡單，應用于傳輸速率不高時，簡單，應用較廣應用較廣應用于大批量，高

10、速率數(shù)據(jù)通應用于大批量，高速率數(shù)據(jù)通信場合信場合異步串行通信與同步串行通信的對比異步串行通信與同步串行通信的對比n美國電子工業(yè)協(xié)會美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制定的通用標準串行接口制定的通用標準串行接口n1962年公布，年公布，1969年修訂年修訂n1987年年1月正式改名為月正式改名為EIA-232Dn設計目的是用于連接調(diào)制解調(diào)器設計目的是用于連接調(diào)制解調(diào)器n現(xiàn)已成為數(shù)據(jù)終端設備現(xiàn)已成為數(shù)據(jù)終端設備DTE（例如計算機）與數(shù)據(jù)（例如計算機）與數(shù)據(jù)通信設備通信設備DCE（例如調(diào)制解調(diào)器）的標準接口（例如調(diào)制解調(diào)器）的標準接口8.3.2 串行通信的接口標準串行通信的接口標準RS-232C的引腳定義n23

11、2C接口標準使用一個接口標準使用一個25針連接器針連接器n絕大多數(shù)設備只使用其中絕大多數(shù)設備只使用其中9個信號，所以就有了個信號，所以就有了9針連接器針連接器串行通信的接口標準串行通信的接口標準TXDTransmit Data 發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)RXDReceive Data 接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)SGSignal Ground 信號地信號地DSRData Set Ready 數(shù)據(jù)通信設備數(shù)據(jù)通信設備準備準備好（例如調(diào)制解調(diào)器）好（例如調(diào)制解調(diào)器）DTRData Terminal Ready 數(shù)據(jù)終端設備準備好數(shù)據(jù)終端設備準備好 (如微機接口電路如微機接口電路8250/8251) 準備好準備好RTSR

12、equest To Send DTE 請求發(fā)送請求發(fā)送CTSClear To Send 清除（允許）發(fā)送清除（允許）發(fā)送,該信號是對該信號是對RTS信號的回答信號的回答DCDCarrier Detect 數(shù)據(jù)載波檢出數(shù)據(jù)載波檢出當本地數(shù)據(jù)設備收到對方當本地數(shù)據(jù)設備收到對方數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)設備送來的載波信號時，使設備送來的載波信號時，使DCD有效，通知數(shù)據(jù)終端準備接收，并且由本地數(shù)據(jù)設備將接收到有效，通知數(shù)據(jù)終端準備接收，并且由本地數(shù)據(jù)設備將接收到的載波信號解調(diào)為數(shù)字信號，經(jīng)的載波信號解調(diào)為數(shù)字信號，經(jīng)RXD線送給線送給數(shù)據(jù)終端設備數(shù)據(jù)終端設備。RIRing Indicate振鈴信號振鈴信號當本地數(shù)據(jù)設

13、備收到交換機送來的振鈴呼叫信號時，使該信號當本地數(shù)據(jù)設備收到交換機送來的振鈴呼叫信號時，使該信號有效，通知數(shù)據(jù)終端設備已被呼叫。有效，通知數(shù)據(jù)終端設備已被呼叫。RS-232C的連接n調(diào)制解調(diào)器方式n微機利用微機利用232C接口連接調(diào)制解調(diào)器，用于接口連接調(diào)制解調(diào)器，用于實現(xiàn)通過電話線路的遠距離通信實現(xiàn)通過電話線路的遠距離通信n空MODEM方式n微機利用微機利用232C接口直接連接進行短距離通接口直接連接進行短距離通信。這種連接不使用調(diào)制解調(diào)器，所以被信。這種連接不使用調(diào)制解調(diào)器，所以被稱為零調(diào)制解調(diào)器（稱為零調(diào)制解調(diào)器（Null Modem）連接）連接連接調(diào)制解調(diào)器電話線電話線MODEM微機微

14、機123456789123456789MODEM123456789數(shù)據(jù)裝置準備好數(shù)據(jù)裝置準備好DSRDSR數(shù)據(jù)終端準備好數(shù)據(jù)終端準備好DTRDTR發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)TxDTxD接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)RxDRxD請求發(fā)送請求發(fā)送RTSRTS允許發(fā)送允許發(fā)送CTSCTS信號地信號地GNDGND載波檢測載波檢測DCTDCT振鈴指示振鈴指示RIRI微機微機123456789不使用聯(lián)絡信號的3線相連方式為了交換信息，為了交換信息，TxD和和RxD應當交叉連接應當交叉連接程序中不必使程序中不必使RTS和和DTR有效有效也不應檢測也不應檢測CTS和和DSR是否有效是否有效 信號地信號地計計算算機機或或終終端端TXD

15、2 23 35 5計計算算機機RXD2 23 35 5TXDRXDRS-232C的電氣特性n232C接口采用EIA電平n高電平為高電平為3V15Vn低電平為低電平為3V15Vn實際常用實際常用12V或或15Vn標準標準TTL電平電平n高電平：高電平：2.4V5Vn低電平：低電平：0V0.4V相互轉(zhuǎn)換相互轉(zhuǎn)換TTL電平電平RS-232C電平：電平：MC1488RS-232C電平電平TTL電平：電平：MC148923RS-232C與與TTL電平轉(zhuǎn)換電平轉(zhuǎn)換nRS-232C用正負電壓來表示邏輯狀態(tài)，與用正負電壓來表示邏輯狀態(tài)，與TTL以高以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠低電平表示邏輯

16、狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠同計算機接口或終端的同計算機接口或終端的TTL器件連接，必須在器件連接，必須在RS-232C與與TTL電路之間進行電平和邏輯關系的變換。電路之間進行電平和邏輯關系的變換。n常用的方法是用集成電路轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換，如：常用的方法是用集成電路轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換，如：nMC1488、SN75150芯片可完成芯片可完成TTLEIA電電平轉(zhuǎn)換平轉(zhuǎn)換nMC1489、SN75154芯片可實現(xiàn)芯片可實現(xiàn)EIATTL電電平轉(zhuǎn)換平轉(zhuǎn)換nMAX232芯片可完成芯片可完成TTLEIA雙向電平轉(zhuǎn)換雙向電平轉(zhuǎn)換信號地信號地TXD計計算算機機接接口口RXDTXDRXD+12V-12V1488+12V-1

17、2V14881489+5V1489+5V235235DB9座座 頭頭計計算算機機接接口口235235DB9頭頭 座座RS-232C電平電平(EIA電平電平)TTL電平電平TTL電平電平MAX232芯片實現(xiàn)的電平轉(zhuǎn)換芯片實現(xiàn)的電平轉(zhuǎn)換nMAX232芯片內(nèi)部有電壓倍增和轉(zhuǎn)換電路，芯片內(nèi)部有電壓倍增和轉(zhuǎn)換電路，只要單一只要單一+5V電源電源,即可實現(xiàn)即可實現(xiàn)TTL與與EIA電平電平之間的轉(zhuǎn)換之間的轉(zhuǎn)換R1OUTR2OUTT1OUTT2OUTT1INT2INR1INR2IN13451626151471381110129TTL輸出輸出TTL輸入輸入RS-232C輸出輸出RS-232C輸入輸入GNDVCC

18、V+V-TTL電平：電平：05VEIA電平電平:-10V+10VMAX23226主要內(nèi)容主要內(nèi)容8.1 并行通信與并行接口并行通信與并行接口8.2 可編程并行通信接口芯片可編程并行通信接口芯片8255A8.3 串行通信與串行接口串行通信與串行接口8.4 可編程串行通信接口芯片可編程串行通信接口芯片8251A8.5 可編程定時可編程定時/計數(shù)器接口芯片計數(shù)器接口芯片82538.6 DMA控制器控制器8237A(自學自學)8.7 小結小結8.4 可編程串行通信接口芯片可編程串行通信接口芯片8251An串行傳輸，需要并行到串行或串行到并行的串行傳輸，需要并行到串行或串行到并行的轉(zhuǎn)換，并按照傳輸協(xié)議發(fā)

19、送和接收每個字符轉(zhuǎn)換，并按照傳輸協(xié)議發(fā)送和接收每個字符（或數(shù)據(jù)塊）（或數(shù)據(jù)塊）n這些工作可由軟件實現(xiàn)，也可用硬件實現(xiàn)這些工作可由軟件實現(xiàn)，也可用硬件實現(xiàn)n通用異步接收發(fā)送器通用異步接收發(fā)送器UART是串行異步通信是串行異步通信的接口電路芯片的接口電路芯片n典型芯片如：典型芯片如：nIntel 8251，Zilog SIO，Motorola ACIAn后來使用后來使用NS165501. 串行數(shù)據(jù)的發(fā)送串行數(shù)據(jù)的發(fā)送并行數(shù)據(jù)并行數(shù)據(jù)加入起始位、加入起始位、校驗位、停止位校驗位、停止位串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)CPU發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器發(fā)送移位寄存器發(fā)送移位寄存器同步控制同步控制8251SOUT0/1

20、0/1 0/10/10/10/10/10/1雙緩沖寄存器結構保證數(shù)據(jù)的連續(xù)發(fā)送2. 串行數(shù)據(jù)的接收串行數(shù)據(jù)的接收并行數(shù)據(jù)并行數(shù)據(jù)檢測接收錯誤檢測接收錯誤刪除起始位、刪除起始位、校驗位、停止位校驗位、停止位串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)CPU接收緩沖寄存器接收緩沖寄存器接收移位寄存器接收移位寄存器同步控制同步控制8251SIN0/10/1 0/10/10/10/10/10/1雙緩沖寄存器結構雙緩沖寄存器結構保證數(shù)據(jù)的連續(xù)接收保證數(shù)據(jù)的連續(xù)接收3. 接收錯誤的處理接收錯誤的處理n奇偶錯誤奇偶錯誤PE（Parity Error）n若接收到的字符的若接收到的字符的“1”的個數(shù)不符合奇偶校驗要求的個數(shù)不符合奇偶校驗要

21、求n幀錯誤幀錯誤FE（Frame Error）n若接收到的字符格式不符合規(guī)定（如缺少停止位）若接收到的字符格式不符合規(guī)定（如缺少停止位）n溢出錯誤溢出錯誤OE（Overrun Error）n若接收移位寄存器接收到一個數(shù)據(jù)，并送至輸入緩沖若接收移位寄存器接收到一個數(shù)據(jù)，并送至輸入緩沖器時，器時，CPU還未取走前一個數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出還未取走前一個數(shù)據(jù)，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出n若接收緩沖器的級數(shù)多，則溢出錯誤的幾率就少若接收緩沖器的級數(shù)多，則溢出錯誤的幾率就少4. 8251的內(nèi)部結構的內(nèi)部結構發(fā)送發(fā)送緩沖器緩沖器數(shù)據(jù)總數(shù)據(jù)總線緩沖線緩沖器器調(diào)制解調(diào)制解調(diào)控制調(diào)控制電路電路DB讀讀 / 寫寫邏輯邏輯R

22、ESETCLKRDWRC/DCSDSRDTRCTSRTS發(fā)送發(fā)送控制控制電路電路接收接收緩沖器緩沖器接收接收控制控制電路電路RxDTxDTxRDYTxETxCRxRDYRxCSYNDET82518251A A的內(nèi)部結構框圖的內(nèi)部結構框圖33接接 收收 器器 （ 概概 述述 ）n電路組成：電路組成：n接收緩沖器、接收移位寄存器（串接收緩沖器、接收移位寄存器（串-并轉(zhuǎn)換電路）、并轉(zhuǎn)換電路）、接收控制電路；接收控制電路；n有關接收工作：有關接收工作：n當命令控制字中的當命令控制字中的“允許接收允許接收”RXE和和“數(shù)據(jù)終端準數(shù)據(jù)終端準備好備好”DTR有效時，接收器開始監(jiān)視有效時，接收器開始監(jiān)視RXD

23、上串行數(shù)上串行數(shù)據(jù)；據(jù)；n接收數(shù)據(jù)對接收數(shù)據(jù)對同步同步和和異步異步兩種方式采用不同的處理過兩種方式采用不同的處理過程，并將接收到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，存放程，并將接收到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，存放在接收緩沖器中；在接收緩沖器中；n接收緩沖器接收到數(shù)據(jù)，即設置接收緩沖器接收到數(shù)據(jù)，即設置“接收準備接收準備好好”RXRDY狀態(tài)信號狀態(tài)信號，通知，通知CPU讀取數(shù)據(jù)；讀取數(shù)據(jù)；34發(fā)送器（概述）發(fā)送器（概述）n電路組成：電路組成：n發(fā)送緩沖器、發(fā)送移位寄存器（并發(fā)送緩沖器、發(fā)送移位寄存器（并-串轉(zhuǎn)換電路）、串轉(zhuǎn)換電路）、發(fā)送控制電路；發(fā)送控制電路；n有關發(fā)送工作：有關發(fā)送工作：nTXRDY有效

24、時，有效時，CPU將并行數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器；將并行數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器；同時同時TXRDY變位無效。變位無效。n當外設就緒后，發(fā)回有效的當外設就緒后，發(fā)回有效的CTS#信號，若命令控信號，若命令控制字中的制字中的TXEN有效，則數(shù)據(jù)送入發(fā)送移位寄存器有效，則數(shù)據(jù)送入發(fā)送移位寄存器開始發(fā)送，同時開始發(fā)送，同時TXRDY有效。有效。n數(shù)據(jù)發(fā)送結束后，數(shù)據(jù)發(fā)送結束后，TXE引腳有效；此時如果是半雙引腳有效；此時如果是半雙工通信，可以改變通信方向。工通信，可以改變通信方向。8251A的讀的讀/寫控制真值表寫控制真值表8251A規(guī)定：規(guī)定：復位后的第一個控制命令是復位后的第一個控制命令是方式選擇控制字方式

25、選擇控制字 5. 8251A5. 8251A的編程的編程1、方式選擇控制字、方式選擇控制字 8251A8251A芯片在工作前要先對其初始化，以確定其工作方式、芯片在工作前要先對其初始化，以確定其工作方式、字符格式、停止位個數(shù)、有無奇偶校驗等等。字符格式、停止位個數(shù)、有無奇偶校驗等等。8251A8251A有有3 3個控制個控制字：方式選擇控制字、操作命令控制字和狀態(tài)字。字：方式選擇控制字、操作命令控制字和狀態(tài)字。 方式選擇控制字決定方式選擇控制字決定8251A8251A是工作在異步方式還是同步方是工作在異步方式還是同步方式。在異步方式時，確定輸入時鐘和波特率之間的系數(shù)、數(shù)式。在異步方式時，確定輸

26、入時鐘和波特率之間的系數(shù)、數(shù)據(jù)位的位數(shù)、停止位的位數(shù)、有無奇偶校驗等等；在同步方據(jù)位的位數(shù)、停止位的位數(shù)、有無奇偶校驗等等；在同步方式時，是雙同步還是單同步，同步字符的個數(shù)等約定。式時，是雙同步還是單同步，同步字符的個數(shù)等約定。1、方式選擇控制字、方式選擇控制字S1S0EPPENL1L0B1B0D7D6D5D4D3D2D1D0停止位停止位奇偶校驗奇偶校驗字符長度字符長度波特率因子波特率因子（異步）（異步）00=無效無效01=1位位10=1.5位位11=2位位0=無校驗無校驗 01=奇校驗奇校驗 11=偶校驗偶校驗00=5位位01=6位位10=7位位11=8位位01=1 異步異步10=16 異步

27、異步11=64 異步異步可區(qū)分同步和可區(qū)分同步和異步方式異步方式異步方式的方式選擇控制字異步方式的方式選擇控制字D1D000 同步方式的方式選擇控制字同步方式的方式選擇控制字 SCSESDEPPENL1L0B1B0D7D6D5D4D3D2D1D0奇偶校驗奇偶校驗字符長度字符長度000=2個同步字符個同步字符 1=1個同步字符個同步字符0=無校驗無校驗 01=奇校驗奇校驗 11=偶校驗偶校驗00=5位位01=6位位10=7位位11=8位位0=內(nèi)同步內(nèi)同步1=外同步外同步1、方式選擇控制字、方式選擇控制字例例1：設：設8251A工作于異步方式，數(shù)據(jù)幀格式為：字符長度工作于異步方式，數(shù)據(jù)幀格式為：字

28、符長度8位，位，1位起始位，位起始位，2位停止位，奇校驗，波特率因子是位停止位，奇校驗，波特率因子是16，設，設8251A的端口地址為：的端口地址為：308H309H，則方式選擇控制字是：，則方式選擇控制字是：S1S0EPPENL1L0B1B0D7D6D5D4D3D2D1D011011110MOV DX，309H ；8251A控制口控制口MOV AL，0DEH ；異步工作方式字；異步工作方式字OUT DX，AL計算機接口技術計算機接口技術例例2：設：設8251A工作于同步方式，數(shù)據(jù)幀格式為：字符長度工作于同步方式，數(shù)據(jù)幀格式為：字符長度8位，位，2個同步字符，內(nèi)同步，奇校驗，設個同步字符，內(nèi)同

29、步，奇校驗，設8251A的端口地址為：的端口地址為：308H309H，則方式選擇控制字是：，則方式選擇控制字是：S1S0EPPENL1L0B1B0D7D6D5D4D3D2D1D000011100MOV DX，309H ；8251A控制口控制口MOV AL，1CH ；同步工作方式字；同步工作方式字OUT DX，AL2、操作命令控制字、操作命令控制字 操作命令控制字直接讓操作命令控制字直接讓8251A實現(xiàn)某種操作或進入規(guī)定的實現(xiàn)某種操作或進入規(guī)定的工作狀態(tài)，它只有在設定了方式選擇控制字后，才能由工作狀態(tài)，它只有在設定了方式選擇控制字后，才能由CPU寫入。寫入。TxETxE位位：發(fā)送允許位。：發(fā)送允

30、許位。TxE=1TxE=1允許發(fā)送，允許發(fā)送，TxE=0TxE=0禁止發(fā)送。該禁止發(fā)送。該位可以作為是否允許位可以作為是否允許TxDTxD線向外設串行發(fā)送數(shù)據(jù)。線向外設串行發(fā)送數(shù)據(jù)。RxERxE位位: :允許接收位。決定是否允許允許接收位。決定是否允許RxDRxD線接收外部輸入的串線接收外部輸入的串行數(shù)據(jù)。行數(shù)據(jù)。RxERxE=1,=1,允許接收；允許接收；RxERxE=0=0禁止接收。禁止接收。ERER位位：清除錯誤標志位。該位是針對狀態(tài)控制字的：清除錯誤標志位。該位是針對狀態(tài)控制字的D3D3、D4D4和和D5D5位進行操作的。位進行操作的。D3D3、D4D4、D5D5位分別表示奇偶錯、幀錯

31、和位分別表示奇偶錯、幀錯和溢出錯。溢出錯。ER=1ER=1，使錯誤標志位復位；，使錯誤標志位復位；ER=0ER=0，不復位。，不復位。IRIR位位：內(nèi)部復位信號。：內(nèi)部復位信號。IR=1IR=1，迫使，迫使8251A8251A復位，使復位，使8251A8251A回到接收方式選擇控制字的狀態(tài)?；氐浇邮辗绞竭x擇控制字的狀態(tài)。例例3：使：使8251內(nèi)部復位，并且復位出錯標志，允許接收，又允內(nèi)部復位，并且復位出錯標志，允許接收，又允許發(fā)送，則程序段為：許發(fā)送，則程序段為：EHIRRTSERSBRKRXEDTRTXEND7D6D5D4D3D2D1D0進入進入搜索搜索方式方式內(nèi)部內(nèi)部復位復位發(fā)送發(fā)送請求請

32、求錯誤錯誤標志標志復位復位發(fā)送發(fā)送斷缺斷缺字符字符接收接收允許允許數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)終端終端準備好準備好發(fā)送發(fā)送允許允許0100000040H 為為8251內(nèi)部復位命令內(nèi)部復位命令例例3：使：使8251內(nèi)部復位，并且復位出錯標志，允許接收，又允內(nèi)部復位，并且復位出錯標志，允許接收，又允許發(fā)送，則程序段為：許發(fā)送，則程序段為：EHIRRTSERSBRKRXEDTRTXEND7D6D5D4D3D2D1D0進入進入搜索搜索方式方式內(nèi)部內(nèi)部復位復位發(fā)送發(fā)送請求請求錯誤錯誤標志標志復位復位發(fā)送發(fā)送斷缺斷缺字符字符接收接收允許允許數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)終端終端準備好準備好發(fā)送發(fā)送允許允許00010101MOV DX，309H ；

33、8251A控制口控制口MOV AL，01000000B ；置；置D6=1，使內(nèi)部復位，使內(nèi)部復位OUT DX，AL . . ；寫方式選擇控制字；寫方式選擇控制字MOV AL，00010101B ；置；置D0=1，D2=1，允許接收和發(fā)送，允許接收和發(fā)送OUT DX，AL例例3：使：使8251內(nèi)部復位，并且復位出錯標志，允許接收，又允內(nèi)部復位，并且復位出錯標志，允許接收，又允許發(fā)送，則程序段為：許發(fā)送，則程序段為：3、狀態(tài)字、狀態(tài)字 CPU通過輸入指令讀取狀態(tài)字，了解通過輸入指令讀取狀態(tài)字，了解8251A傳送數(shù)據(jù)時所處傳送數(shù)據(jù)時所處的狀態(tài)，作出是否發(fā)出命令，是否繼續(xù)下一個數(shù)據(jù)傳送的決定。的狀態(tài)，

34、作出是否發(fā)出命令，是否繼續(xù)下一個數(shù)據(jù)傳送的決定。狀態(tài)字存放在狀態(tài)寄存器中，狀態(tài)字存放在狀態(tài)寄存器中，CPU只能讀狀態(tài)寄存器，而不能只能讀狀態(tài)寄存器，而不能對它寫入內(nèi)容。對它寫入內(nèi)容。D7D6D5D4D3D2D1D0DSRSYNDETFEOEPETXEMRXRDYTXRDY數(shù)傳數(shù)傳機就機就緒緒同步檢出同步檢出格格式式錯錯溢溢出出錯錯奇奇偶偶錯錯發(fā)送發(fā)送器空器空接收準備接收準備好好發(fā)送準備發(fā)送準備好好例例4：若查詢：若查詢8251A接收器是否準備好，則用下列程序段：接收器是否準備好，則用下列程序段：MOV DX，309H ；控制口；控制口L： IN AL，DX ；讀狀態(tài)字；讀狀態(tài)字 TEST AL

35、，02H ；查；查D1=1？（？（RXRDY=1?） JZ L ；未準備好，則等待；未準備好，則等待 MOV DX，308H ；數(shù)據(jù)口；數(shù)據(jù)口 例例5：檢查出錯信息，則用下列程序段：檢查出錯信息，則用下列程序段：MOV DX，309H ；控制口；控制口IN AL，DX TEST AL，38H ；檢查；檢查D5D4D3三位三位(FE，OE，PE)JNZ ERROR ；若其中有一位為；若其中有一位為1，則出錯，則出錯 ERROR:6. 8251A與與CPU及外設的連接及外設的連接數(shù)據(jù)端口地址：數(shù)據(jù)端口地址：E0H控制端口地址：控制端口地址：E1HA1A0 RESET 寫方式控制字寫方式控制字 異步

36、？異步？ 輸入第一個同步字符輸入第一個同步字符 單同步？單同步？ 輸入第二個同步字符輸入第二個同步字符 寫操作命令字寫操作命令字 RESET？ 串行傳送數(shù)據(jù)串行傳送數(shù)據(jù) 完成？完成？ No No NoNoY Y Y Y8251A的初始化編程初始化的步驟是：初始化的步驟是：向控制端口向控制端口按按順序?qū)懭敕绞竭x擇控制字（順序?qū)懭敕绞竭x擇控制字（再接再接著向控制口寫入一個或兩個同步著向控制口寫入一個或兩個同步字符）字符） 、命令控制字。、命令控制字。每向控制每向控制口寫一次需要手動延時以提供寫口寫一次需要手動延時以提供寫恢復時間?；謴蜁r間。應用電路應用電路例：例：8251A的波特率為的波特率為24

37、00，波特率系數(shù)為，波特率系數(shù)為16，異步方式、，異步方式、8位位數(shù)據(jù)、無校驗位，一個停止位；假設數(shù)據(jù)端口地址為數(shù)據(jù)、無校驗位，一個停止位；假設數(shù)據(jù)端口地址為0E0H，控制端口地址為控制端口地址為0E1H。 1、方式選擇控制字、方式選擇控制字S1S0EPPENL1L0B1B0D7D6D5D4D3D2D1D0停止位停止位奇偶校驗奇偶校驗字符長度字符長度波特率因子波特率因子（異步）（異步）00=無效無效01=1位位10=1.5位位11=2位位0=無校驗無校驗 01=奇校驗奇校驗 11=偶校驗偶校驗00=5位位01=6位位10=7位位11=8位位01=1 異步異步10=16 異步異步11=64 異步

38、異步可區(qū)分同步和可區(qū)分同步和異步方式異步方式異步方式的方式選擇控制字異步方式的方式選擇控制字D1D000 初始化程序：初始化程序：設發(fā)送數(shù)據(jù)已放入設發(fā)送數(shù)據(jù)已放入AH中，數(shù)據(jù)輸出程中，數(shù)據(jù)輸出程序如下：序如下： WAIT： IN AL，0E1H ;狀態(tài)字狀態(tài)字 TEST AL，01H ;TXRDY？ JZ WAIT MOV AL，AH OUT 0E0H, AL MOV AL,00H ;復位復位 OUT 0E1H，AL CALL DELAY OUT 0E1H，AL ;復位復位 CALL DELAY OUT 0E1H，AL ;復位復位 CALL DELAY MOV AL,40H ;復位復位 OUT

39、 0E1H，AL ;復位復位 CALL DELAY MOV AL, 01001110B ;方式字方式字 OUT 0E1H,AL MOV AL, 00100111B; 命令字，啟動發(fā)送器和接收器命令字，啟動發(fā)送器和接收器 OUT 0E1H,AL10.2.3 8251與與CPU的數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)交換采用查詢方式，在數(shù)據(jù)交換前應讀取狀態(tài)寄存器。采用查詢方式，在數(shù)據(jù)交換前應讀取狀態(tài)寄存器。狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器D0=1，CPU可以向可以向8251數(shù)據(jù)端口寫入數(shù)數(shù)據(jù)端口寫入數(shù)據(jù)，完成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送據(jù)，完成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送；狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器D1=1，CPU可以從可以從8251數(shù)據(jù)端口讀出數(shù)數(shù)據(jù)端口讀出數(shù)據(jù)，完成一幀數(shù)據(jù)的接收據(jù)，完成一幀數(shù)據(jù)的接收。8251沒有沒有單獨的中斷請求引腳：單獨的中斷請求引腳： TxRDY引腳可以作為發(fā)送中斷請求引腳可以作為發(fā)送中斷請求 RxRDY引腳可以作為接收中斷請求引腳可以作為接收中斷請求 收發(fā)均采用中斷