第六章串并行通信和接口技术-微机原理与接口技术-教学课件.ppt

1、1第第六六章章 串并行通信和接口技术串并行通信和接口技术本章重点本章重点:1 1、计算机与外设的通信方式、计算机与外设的通信方式 2 2、82518251A A的编程结构和功能结构的编程结构和功能结构 3 3、82518251A A的初始化和应用的初始化和应用 4 4、82558255A A的编程结构的编程结构 5 5、82558255A A的工作方式的工作方式 6 6、82558255A A的初始化和应用的初始化和应用2计计算算机机与与外外设设的的通通信信方方式式1、并行方式、并行方式2、串行方式、串行方式数据各位通过信号线同时传输数据各位通过信号线同时传输数据一位一位的通过同一信号线传输数

2、据一位一位的通过同一信号线传输用的传输线多用的传输线多用的传输线少用的传输线少速率高速率高速率低速率低适于近距离传输适于近距离传输适于远距离传输适于远距离传输目录目录6.1 概述概述36.2 串行接口和串行通信串行接口和串行通信一、串行接口一、串行接口1、适用场合：、适用场合：外设和计算机按串行方式进行通信。外设和计算机按串行方式进行通信。目录目录可编程串行接口的典型结构可编程串行接口的典型结构保存传保存传输状态输状态CPU给接口给接口的控制信息的控制信息保存保存CPU送送外设的数据外设的数据保存外设送保存外设送CPU的数据的数据5二、串行通信数据传送方式二、串行通信数据传送方式（1）单工方式

3、）单工方式发送器发送器接收器接收器只允许数据按一个固定方向传输。只允许数据按一个固定方向传输。1、按数据传输时发送过程和接收过程的关系划分、按数据传输时发送过程和接收过程的关系划分（2）半双工方式）半双工方式输入输出使用同一通路，需分时传输。输入输出使用同一通路，需分时传输。发送器发送器/接收器接收器A发送器发送器/接收器接收器B6（3）全双工方式）全双工方式 接收和发送采用不同的通路，接收和发送采用不同的通路，A、B可同时发送和接收，两可同时发送和接收，两方资源完全独立。方资源完全独立。发送器发送器/接收器接收器A发送器发送器/接收器接收器B（1）同步通信）同步通信1）概念：）概念：将要传输

4、的数据组成一信息块（帧），每将要传输的数据组成一信息块（帧），每信息块开头加上同步字符，在约定的波特率下，使数信息块开头加上同步字符，在约定的波特率下，使数据一个接一个的从发送端到接收端。据一个接一个的从发送端到接收端。2、按时钟对通信过程的定时方式划分、按时钟对通信过程的定时方式划分2）基本特点）基本特点（2）数据流中字符与字符间和字符内的各位）数据流中字符与字符间和字符内的各位 间都同步；间都同步；（3）发送端和接收端须用同一时钟信号同步。）发送端和接收端须用同一时钟信号同步。（1）以一个数据块（帧）为传输单位，每块）以一个数据块（帧）为传输单位，每块开头用同步字符指示。开头用同步字符指示

5、。同步字符同步字符数据数据数据数据数据数据校验字符校验字符3）优点）优点4）缺点：硬件电路复杂。）缺点：硬件电路复杂。（2）适于传大量的数据）适于传大量的数据（1）传送效率高）传送效率高 同步要求每个数据内各位都按预定频率传送，数据间不同步要求每个数据内各位都按预定频率传送，数据间不允许有间隙，若有用同步字符填充，收发时钟严格同步。允许有间隙，若有用同步字符填充，收发时钟严格同步。9（2）异步通信）异步通信1）概念）概念 将要传输的数据分成小段，发送端在约定的波特率下发送数将要传输的数据分成小段，发送端在约定的波特率下发送数据，接收端按约定的波特率接收，不需发同步信号。据，接收端按约定的波特率

6、接收，不需发同步信号。2）基本特点）基本特点（2）串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是起止）串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是起止 式异步通信协议。式异步通信协议。（1）字符之间异步，字符内各位基本同步。）字符之间异步，字符内各位基本同步。二、串行通信数据传送方式二、串行通信数据传送方式10标准（起止式）异步通信协议格式标准（起止式）异步通信协议格式起始位每个字符开始传送的标志，起始位采用逻辑0电平。起始位起始位校验位校验位停止位停止位空闲位空闲位数据位数据位低位低位高位高位字符字符0/10/1 0/10/10/10/10/10/11 10 01 11 11 1数据位数据

7、位数据位紧跟着起始位传送。由数据位紧跟着起始位传送。由58个二进制位组成，低位先传送。个二进制位组成，低位先传送。校验位校验位用于校验是否传送正确；可选择奇检验、偶校验或不传送校验位。用于校验是否传送正确；可选择奇检验、偶校验或不传送校验位。停止位停止位表示该字符传送结束。停止位采用逻辑表示该字符传送结束。停止位采用逻辑1电平，可选择电平，可选择1、1.5或或2位。位。空闲位空闲位传送字符之间的逻辑传送字符之间的逻辑1电平，表示没有进行传送。电平，表示没有进行传送。标识态标识态3）优点）优点4）缺点）缺点 对时钟同步要求不严格。对时钟同步要求不严格。接收到起始位后，只要在一个字符传输时间内收发

8、器保接收到起始位后，只要在一个字符传输时间内收发器保持同步就能正确接收。持同步就能正确接收。传送效率低。控制信息至少占总信息的传送效率低。控制信息至少占总信息的20。注：注：通信时，收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程），通信时，收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程），才能解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、数据校验才能解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、数据校验等问题。等问题。12三、串行通信的传输率三、串行通信的传输率1、概念、概念1）传输率：）传输率：每秒钟传输的二进制数据的位数，又称波特率。每秒钟传输的二进制数据的位数，又称波特率。2）发送时钟：）发送时钟：异步方式

9、通信时，发送端需用时钟决定每一位异步方式通信时，发送端需用时钟决定每一位 对应的时间长度，该时钟称发送时钟。对应的时间长度，该时钟称发送时钟。国际上规定的标准波特率：国际上规定的标准波特率：110、300、600、1200、1800、2400、4800、9600、19200。4）波特率因子：）波特率因子：接收时钟或发送时钟频率与位传输率的比。接收时钟或发送时钟频率与位传输率的比。注：注：接收时钟或发送时钟频率可以是位传输率的接收时钟或发送时钟频率可以是位传输率的16、32或或64倍。倍。3）接收时钟：）接收时钟：异步方式通信时，接收端需用时钟测定每一位异步方式通信时，接收端需用时钟测定每一位

10、的时间长度，该时钟称接收时钟。的时间长度，该时钟称接收时钟。例例1、在一串行通信系统中在一串行通信系统中,传送速率为传送速率为960字符每秒，每字符每秒，每个字符是个字符是10位，则波特率为多少？位，则波特率为多少？960109600bit/s（bps）2、例、例例例2、异步传输过程：设每个字符对应异步传输过程：设每个字符对应1 1个起始位、个起始位、7 7个信息位、个信息位、1 1个奇偶校验位和个奇偶校验位和1 1个停止位，如果波特率为个停止位，如果波特率为12001200bpsbps，那么，那么，每秒钟能传输的最大字符数为多少个？每秒钟能传输的最大字符数为多少个？1200/1200/（1

11、17 71 11 1）120120个。个。例例3、同步传输：同步传输：设每个字符包含设每个字符包含7 7个信息位，波特率为个信息位，波特率为12001200bpsbps，用，用4 4个同步字符作为信息帧头部，但不用奇偶校验，个同步字符作为信息帧头部，但不用奇偶校验，每个信息每个信息帧帧包含包含100100个字符，每秒钟能传输的字符数最大可达个字符，每秒钟能传输的字符数最大可达到多少个？到多少个？传输传输100100个字符所用的时间：个字符所用的时间：7(100+4)/12007(100+4)/12000.60670.6067s s。则每秒钟能传输的字符数可达到：则每秒钟能传输的字符数可达到：1

12、00/0.6067100/0.6067165165个。个。结论：结论：在同样的传输率下，同步传输时实际字符传输率要比在同样的传输率下，同步传输时实际字符传输率要比 异步传输时高。异步传输时高。15四、四、串行接口标准串行接口标准RS-232C RS-232C RS-232C标准（协议）是美国标准（协议）是美国EIAEIA（电子工业联合会）与电子工业联合会）与BELLBELL等公司一起开发的等公司一起开发的19691969年公布的通信协议。它适合于数据年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在传输速率在0 02000020000bitbits s范围内的通信。范围内的通信。现在的台式现在的台式PC

13、PC机一般有两个机一般有两个RS-232RS-232串行口串行口COM1COM1和和COM2COM2，通，通常常COM1COM1使用的是使用的是9 9针针D D形连接器，而形连接器，而COM2COM2使用的是使用的是2525针连接器。针连接器。161、RS-232C的电气特性的电气特性注：注：负逻辑规定负逻辑规定电平电平信号电平标准信号电平标准低电平（逻辑低电平（逻辑0）：）：5V15V高电平（逻辑高电平（逻辑1）：）：5V15V实际常用实际常用12V或或15V2、RS-232C标准与标准与TTL标准之间的转换标准之间的转换标准标准TTL电平电平高电平（逻辑高电平（逻辑1）：2.4V5V低电平

14、（逻辑低电平（逻辑0）：0V0.4V接口接口MC1489MC1488RS-232-C输入输入RS-232-C输出输出TTL输入输入TTL输出输出176.3 可编程串行通信接口可编程串行通信接口8251A一、一、82518251A A的基本性能的基本性能 1、通过编程，可工作于同步方式和异步方式。、通过编程，可工作于同步方式和异步方式。同步方式同步方式可用可用58位代表字符；位代表字符；可外部同步，也可内部同步；可外部同步，也可内部同步；可自动插入同步字符；可自动插入同步字符；允许增加奇偶校验位进行校验；允许增加奇偶校验位进行校验；波特率为波特率为064Kbps。目录目录18一、一、825182

15、51A A的基本性能的基本性能异步方式异步方式58位位/字符；字符；用用1位作为奇偶校验；位作为奇偶校验；能选择能选择1、1.5、2位停止位；位停止位；可检查假启动；可检查假启动；可产生中止字符；可产生中止字符；能自动检测和处理中止字符；能自动检测和处理中止字符；波特率可为波特率可为019.2Kbps；时钟频率为波特率的时钟频率为波特率的1、16、64倍。倍。19一、一、82518251A A的基本性能的基本性能2 2、完全双工工作，具有双缓冲的发送器和接收器。、完全双工工作，具有双缓冲的发送器和接收器。4 4、输入输出电路为、输入输出电路为TTLTTL电平。电平。3 3、具有奇偶校验、溢出和

16、帧错误检测等功能电路。、具有奇偶校验、溢出和帧错误检测等功能电路。注：注：8251A接口电平与接口电平与EIA RS-232-C所要求的电平所要求的电平 不同，所以互相连接时，必须增加驱动级和不同，所以互相连接时，必须增加驱动级和 接收电路。接收电路。20二、二、82518251A A的基本原理的基本原理 1、8251A编程编程结构结构212 2、82518251A A的功能结构的功能结构双向三态的双向三态的8位数位数据缓冲器。与系统据缓冲器。与系统数据总线相连。数据总线相连。配合数据总线缓冲器配合数据总线缓冲器工作，接收来自系统工作，接收来自系统控制总线的信号。控制总线的信号。1）：片选信号

17、。：片选信号。2）：控制：控制/数据信号。数据信号。3）：写控制信号。：写控制信号。4）：读控制信号。：读控制信号。5）CLK：内部定时信号。：内部定时信号。6）RESET：复位信号。：复位信号。WRDC/CSRD提供了一组通用控制信号，使提供了一组通用控制信号，使8251可直接与调制解调器连接。可直接与调制解调器连接。接收串行数据，并进接收串行数据，并进行串并转换。行串并转换。配合接收缓冲器工作，管理有关接收的所有功能。配合接收缓冲器工作，管理有关接收的所有功能。1）异步方式，芯片复位后，先检查输入信号中有效的）异步方式，芯片复位后，先检查输入信号中有效的“1”，检测到后，搜索有效的低电平来

18、确定起始位；检测到后，搜索有效的低电平来确定起始位；2）消除假启动干扰；）消除假启动干扰；3）对接收到的信号奇偶校验，根据校验结果设置状态位；）对接收到的信号奇偶校验，根据校验结果设置状态位；4）异步方式下，检测停止位，根据检测结果设置状态位。）异步方式下，检测停止位，根据检测结果设置状态位。配合发送缓冲器工作，控制和管理所有和发送有关的功能。配合发送缓冲器工作，控制和管理所有和发送有关的功能。（1）异步方式下，为数据加上起始位、校验位和停止位；）异步方式下，为数据加上起始位、校验位和停止位；（2）同步方式下，插入同步字符，在数据中插入校验位。）同步方式下，插入同步字符，在数据中插入校验位。把

19、并行数据加上相应把并行数据加上相应的控制信息，转换成的控制信息，转换成串行数据输出。串行数据输出。273、8251A的发送和接收的发送和接收（1）检测起始位）检测起始位1）异步接收方式异步接收方式设数据接收时钟频率是数据传输频率的设数据接收时钟频率是数据传输频率的16倍。倍。起始检测起始检测确定已检测到起始位确定已检测到起始位起起 始始 位位RXCRXDT16 T8 T备注：无数据传送时，RxD线上是高电平。如在RxD线上检测到低电平，启动接收控制电路中的内部计数器计数，计数脉冲为8251A接收器时钟脉冲。当计数进行到相当于半个数位传输时间时（如时钟脉冲为波特率的16倍时，则计到第八个脉冲相当

20、与半个数位传输时间），再对RxD线检测，如仍为低，则确认为一有效起始位。如8251A在检测起始位时，半个数位传输时间后，没有再检测到低电平，而是测到高电平，8251A就把刚才检测到的信号看成干扰脉冲，再重新开始检测RxD线上是否出现低电平。采样数据采样数据起始检测起始检测确定已检测到起始位确定已检测到起始位起起 始始 位位RXCRXDT16 T16 T8 T 每隔一字符传输时间，对每隔一字符传输时间，对RxD进行一次采样，数据送移位进行一次采样，数据送移位寄存器移位，并进行奇偶校验和去掉停止位，得到并行数据。寄存器移位，并进行奇偶校验和去掉停止位，得到并行数据。（2）8251A进行常规采样并进

21、行字符装配进行常规采样并进行字符装配（3）通知）通知CPU接收数据接收数据 并行数据经过内部数据总线送接收数据缓冲器，并置并行数据经过内部数据总线送接收数据缓冲器，并置RxRDY有效，通知有效，通知CPU已收到一个数据，可以取用。已收到一个数据，可以取用。298251A异步接收数据传输格式异步接收数据传输格式注：注：对于少于对于少于8位的数据，位的数据，8251A将高位补将高位补0。302）8251A异步发送方式异步发送方式（2）8251A由由TxD线把串行数据送出线把串行数据送出。8251A从从CPU接收到一个数据，移位形成串行数据，再加接收到一个数据，移位形成串行数据，再加上起始位、奇偶校

22、验位以及停止位，由上起始位、奇偶校验位以及停止位，由TxD把数据送出。把数据送出。注：注：数据及起始位、校验位、停止位总是在发送时钟数据及起始位、校验位、停止位总是在发送时钟TxC的下的下降沿从降沿从8251A发出，数据传输的波特率为发送时钟频率的发出，数据传输的波特率为发送时钟频率的1、1/16或者或者1/64，具体决定于编程时给出的波特率因子。，具体决定于编程时给出的波特率因子。（1）程序置）程序置TxEN（允许发送）有效。允许发送）有效。检测到外设送来的检测到外设送来的CTS（请求发送信号的响应信号）有效，请求发送信号的响应信号）有效，开始发送。开始发送。318251A异步发送数据传输格

23、式异步发送数据传输格式注：注：对于少于对于少于8位的数据，位的数据，8251A将高位补将高位补0。323）8251A的同步接收方式的同步接收方式单同步字符单同步字符 8251检测检测RxD线，当线，当RxD线出现一数据位时，接收线出现一数据位时，接收送移位寄存器移位，并与同步字符寄存器的内容比较，送移位寄存器移位，并与同步字符寄存器的内容比较，如不等，继续接收，比较。相等时，如不等，继续接收，比较。相等时，8251A的的SYNDET引脚为高电平，表示同步已经实现。引脚为高电平，表示同步已经实现。（1）搜索同步字符）搜索同步字符双同步字符双同步字符 检测到第一个同步字符后，再继续检测此后输入的移

24、检测到第一个同步字符后，再继续检测此后输入的移位寄存器的内容是否与第二个同步字符寄存器的内容相位寄存器的内容是否与第二个同步字符寄存器的内容相同，不同重新比较第一个同步字符；相同，则认为同步同，不同重新比较第一个同步字符；相同，则认为同步已经实现。已经实现。内同步内同步（a）（b）外同步外同步 通过在同步输入端通过在同步输入端SYNDET加一高电位实现同步。当加一高电位实现同步。当SYNDET端出现一个高电平，并且维持一时钟接收周期，端出现一个高电平，并且维持一时钟接收周期，8251A认为已经完成同步。认为已经完成同步。（2）数据的同步传输数据的同步传输 接收器利用时钟信号对接收器利用时钟信号

25、对RxD采样，把收到的数据送移位采样，把收到的数据送移位寄存器。当收到的数据位达到规定的一个字符位数时，将移位寄存器。当收到的数据位达到规定的一个字符位数时，将移位寄存器的内容送输入缓冲寄存器，且发出寄存器的内容送输入缓冲寄存器，且发出RxRDY信号，表示信号，表示收到一数据。收到一数据。348251A同步接收数据传输格式同步接收数据传输格式354）8251A的同步发送方式的同步发送方式（2）发送同步字符）发送同步字符 根据编程要求，发送器先发送一个或两个同步字符。根据编程要求，发送器先发送一个或两个同步字符。注：注：如发送数据时，如发送数据时，CPU来不及提供新数据，来不及提供新数据，825

26、1A发送器会自发送器会自动插入同步字符，由动插入同步字符，由TxD送出。送出。（3）发送数据块）发送数据块 发送数据块时，发送器根据要求对数据块中的数据加上奇发送数据块时，发送器根据要求对数据块中的数据加上奇偶校验位或不加。偶校验位或不加。（1）程序置）程序置TxEN（允许发送）有效允许发送）有效 检测到外设送来的检测到外设送来的CTS（请求发送信号的响应信号）有效，请求发送信号的响应信号）有效，开始发送。开始发送。368251A同步发送数据传输格式同步发送数据传输格式37三、三、8251A的对外连接信号的对外连接信号8251A对外连接信号对外连接信号8251A与与CPU之间的信号之间的信号

27、8251A与外设之间的信号。与外设之间的信号。1 1、82518251A A与与CPUCPU之间的信号之间的信号 1）数据信号）数据信号D7D0：双向数据线，与系统总线相连，传输数据、双向数据线，与系统总线相连，传输数据、编程命令及状态信息。编程命令及状态信息。2）片选信号）片选信号CS：CPU的地址信号译码后得到。的地址信号译码后得到。CS 0：可以对：可以对8251A进行读写；进行读写；CS 1：数据总线处于高阻态。：数据总线处于高阻态。381、8251A与与CPU之间的信号之间的信号3）读）读/写控制信号写控制信号（1）RD：为低，表示为低，表示CPU正从正从8251A读数据或状态信息。

28、读数据或状态信息。（2）WR：为低，表示为低，表示CPU正往正往8251A写数据或控制字。写数据或控制字。（3）C/D：控制控制/数据信号数据信号CPU往往8251写控制命令写控制命令011CPU从从8251读状态信息读状态信息101CPU中数据中数据 82510108251中数据中数据 CPU100操作操作WRRDC/D391、8251A与与CPU之间的信号之间的信号4）收发联络信号）收发联络信号（1）TxRDY：发送器准备好。发送器准备好。通知通知CPU 8251A已经准备好从已经准备好从CPU接收字符。接收字符。CPU得到得到TxRDY有效后，往有效后，往8251A写数据，写数据，825

29、1A得到数据后，使得到数据后，使TxRDY变为低。变为低。当当CTS为低，为低，TxEN为高，且发送缓冲器空时，为高，且发送缓冲器空时，TxRDY有有效，可作为中断请求信号，也可作为查询方式的联络信号。效，可作为中断请求信号，也可作为查询方式的联络信号。40（2）TxE：发送器空信号。发送器空信号。8251A无字符发送时，无字符发送时，TxE为高，实际上指示了一次发为高，实际上指示了一次发送动作的结束。送动作的结束。当当8251A收到收到CPU发来的字符时，发来的字符时，TxE变为低。变为低。注：注：在同步发送时，如在同步发送时，如CPU没及时往没及时往8251A送字符，送字符，TxE会变成高

30、电平，发送器在输出线上插入同步字符，以填补空会变成高电平，发送器在输出线上插入同步字符，以填补空隙。隙。1、8251A与与CPU之间的信号之间的信号（3）RxRDY：接收器准备好。接收器准备好。表示表示8251A已经从外设接收到一个数据，等待已经从外设接收到一个数据，等待CPU来读来读取。取。CPU从从8251A读取数据后，读取数据后，RxRDY变为低电平。变为低电平。可作为中断请求信号，也可作为查询方式的联络信号。可作为中断请求信号，也可作为查询方式的联络信号。（4）SYNDET：同步检测信号，仅用于同步方式。同步检测信号，仅用于同步方式。8251A内同步：内同步：输出信号。输出信号。单同步

31、字符单同步字符:检测到同步字符，变为高电平；检测到同步字符，变为高电平；双同步字符双同步字符:检测到第二个同步字符的最后一位后，在该位检测到第二个同步字符的最后一位后，在该位的中间变为高电平，表示已达到同步。的中间变为高电平，表示已达到同步。8251A外同步：外同步：输入信号。输入信号。如果从如果从SYNDET端输入一个正跳变的信号，并且维持一时钟端输入一个正跳变的信号，并且维持一时钟接收周期，接收周期，8251A认为已经完成同步，认为已经完成同步，8251A在在RXC的下一个下的下一个下降沿开始装配字符。降沿开始装配字符。注：注：复位：复位：SYNDET变为低电平；变为低电平；内同步：内同步

32、：CPU执行一次读操作后，变为低电平；执行一次读操作后，变为低电平；外同步：其电平状况决定于外部信号。外同步：其电平状况决定于外部信号。422 2、82518251A A与外设之间的信号与外设之间的信号1）数据信号）数据信号（1）TxD：发送器数据信号端。发送器数据信号端。CPU送往送往8251A的并行数据被转化为串行数据后，通的并行数据被转化为串行数据后，通过过TxD端发送给外设。端发送给外设。（2）RxD：接收器数据信号端。接收器数据信号端。接收外设送来的串行数据，经转换为并行数据后由接收外设送来的串行数据，经转换为并行数据后由CPU接收。接收。432）收发联络信号）收发联络信号（1）DT

33、R：数据终端准备好信号。数据终端准备好信号。（2）DSR：数据设备准备好。数据设备准备好。由由8251A送往外设，送往外设，CPU通过命令（使命令指令的通过命令（使命令指令的bit1置置1）可使可使DTR变为有效电平，通知外设变为有效电平，通知外设CPU已经准备就绪。已经准备就绪。外设送往外设送往8251A的信号，表外设已准备好。当的信号，表外设已准备好。当DSR端出现端出现低电平时，会在低电平时，会在8251A的状态寄存器第七位上反映出来，的状态寄存器第七位上反映出来，CPU通过状态寄存器实现对通过状态寄存器实现对DSR信号的检测。信号的检测。2 2、82518251A A与外设之间的信号与

34、外设之间的信号44（3）RTS：请求发送。请求发送。8251A送给外设的信号。送给外设的信号。CPU通过编程命令使通过编程命令使RTS变为有变为有效电平，以通知外设，效电平，以通知外设，CPU请求发送数据。请求发送数据。（4）CTS：准许发送。准许发送。外设送给外设送给8251A的信号，外设对的信号，外设对RTS信号的应答。当该信号的应答。当该信号有效时，信号有效时，8251A才能发送数据。才能发送数据。2 2、82518251A A与外设之间的信号与外设之间的信号备注：备注：为什么提供四个联络信号？/DTR和/RTS是CPU通过8251A送往外设的，CPU通过软件对控制寄存器中的DTR位和R

35、TS位置1就可以使8251A的/DTR和/RTS引脚输出有效电平，所以/DTR和/RTS是CPU对外设的控制信号。/DSR和/CTS是外设通过8251A传递给CPU的状态信号。当外设和/DSR端相连时，往此引脚送一低电平，就会影响8251A状态寄存器的DSR位，CPU可通过软件对DSR位进行检测。/CTS端电平的高低会影响TxRDY端的电平，TxRDY是8251A送给CPU的状态信号。使用时/CTS必须为低，其它三个信号可以悬空不用。即使CPU和外设之间不需传递任何联络信号，也要将/CTS端接地。因为只有/CTS为低，才能使TxRDY为高，CPU才能往8251A发送数据。如果8251A仅工作在

36、接收状态，/CTS也可悬空。453、其它、其它信号信号1）时钟信号）时钟信号（1）CLK：产生产生8251A内部定时信号。内部定时信号。（2）TxC：发送时钟。发送时钟。控制发送字符的速率。控制发送字符的速率。同步传送时，同步传送时，TxC频率等于字符传输的波特率；频率等于字符传输的波特率；异步传送时，异步传送时，TxC频率是字符波特率的频率是字符波特率的1、16或或64倍。倍。（3）RxC：接收时钟。接收时钟。控制接收字符的速率。控制接收字符的速率。同步传送时，同步传送时，RxC频率等于字符传输的波特率；频率等于字符传输的波特率；异步传送时，异步传送时，RxC频率是字符波特率的频率是字符波特

37、率的1、16或或64倍。倍。2）电源信号）电源信号（1）Vcc：5V（2）GND：地线。地线。46四、四、82518251A A的编程的编程1、8位接口芯片和位接口芯片和16位数据总线的连接问题位数据总线的连接问题 解决解决方法方法硬件上，将总线的硬件上，将总线的A1A1与芯片的与芯片的C/DC/D相连；相连；软件上，用连续的偶地址代替奇偶地址。软件上，用连续的偶地址代替奇偶地址。CSC/DA1A0系统高位系统高位地址线地址线8251A译码器472 2、82518251A A的初始化的初始化1）8251A初始化的约定初始化的约定 （1）芯片复位后，第一次用奇地址端口写入的值作为方式字）芯片复位

38、后，第一次用奇地址端口写入的值作为方式字进入方式寄存器；进入方式寄存器；（2）如果方式字中规定）如果方式字中规定8251A工作在同步方式，工作在同步方式，CPU接着往接着往奇地址输出的奇地址输出的1或或2个字节就是同步字符，写入同步寄存器。个字节就是同步字符，写入同步寄存器。（3）随后，只要不是复位命令，不管同步还是异步，）随后，只要不是复位命令，不管同步还是异步，CPU用奇地址端口写入的值作为控制字送控制寄存器，用偶地址端用奇地址端口写入的值作为控制字送控制寄存器，用偶地址端口写入的值作为数据送数据输出缓冲寄存器。口写入的值作为数据送数据输出缓冲寄存器。2）8251A的初始化流程的初始化流程

39、493 3、82518251A A模式寄存器格式模式寄存器格式1）异步方式下模式寄存器格式）异步方式下模式寄存器格式D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 S2 S1 EP PEN L2 L1 B2 B1 停止位个数停止位个数:00:无意义无意义01:1位位10:1位半位半11:2位位 奇偶校验：奇偶校验：0:无校验位无校验位01:奇校验奇校验11:偶校验偶校验 数据位个数数据位个数:00:5位位01:6位位10:7位位11:8位位 波特率因子：波特率因子：01:BF110:BF1611:BF64 时钟频率波特率波特率因子时钟频率波特率波特率因子 例如：例如：方式指令方式指令D1D01

40、1，接收数据的波特率为接收数据的波特率为1200bps。接收时钟接收时钟RxC的频率？的频率？RxC的频率的频率12006476.8KHz2）同步方式下模式寄存器格式）同步方式下模式寄存器格式D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SCS ESDEP PEN L2 L1 00同步字同步字符数符数:0:2个个1:1个个 同步方式：同步方式：0:内同步内同步1:外同步外同步 奇偶校验：奇偶校验：0:无校验位无校验位01:奇校验奇校验11:偶校验偶校验 数据位个数：数据位个数：00:5位位01:6位位10:7位位11:8位位 同步方同步方式标志式标志 同步方式波特率时钟频率同步方式波特率时钟

41、频率 514、控制寄存器格式、控制寄存器格式注：注：D71，在内同步方式中，在内同步方式中，8251A开始搜索同步字符开始搜索同步字符。发送发送允许。允许。0:禁止禁止1:允许允许 接收允接收允许。许。0:禁止禁止1:允许允许 复位错误复位错误标志。标志。1:使使PE、OE、FE复复位（清除位（清除出错指示出错指示位）位）内部复内部复位。位。1:使使8251A复位，复位，返回方返回方式指令式指令发送空发送空白字符。白字符。1:强迫强迫TxD为为0，发送空白发送空白字符字符 请求发请求发送。送。1:强迫强迫RTS为为0 数据终端数据终端准备好。准备好。1:强迫强迫DTR为为0搜索同搜索同步字符。

42、步字符。1:启动启动搜索搜索 TxEN DTRRxE SBPKERRTSIREH D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 5、状态寄存器格式、状态寄存器格式2）D11，接口中已收到一个数据，可由接口中已收到一个数据，可由CPU来读取。来读取。当当CPU读走一个字符后，该位自动清读走一个字符后，该位自动清0。3）D21，表示发送器刚发送一个字符，现为空，等待表示发送器刚发送一个字符，现为空，等待CPU发发 下一个。下一个。注：注：1 1）当）当CPUCPU往往82518251A A写入一个字符后，写入一个字符后，D0位自动清位自动清0 0。引脚引脚TxRDYTxRDY为为1 1的条件：的

43、条件：数据缓冲器空、数据缓冲器空、CTSCTS0 0、TxENTxEN1 153五、五、82518251A A应用举例应用举例例例1 1、异步方式下初始化编程、异步方式下初始化编程 编写编写8251A的初始化程序，使之工作于异步模式，的初始化程序，使之工作于异步模式，1 1个偶校验位，个偶校验位，2 2个停止位，数据位个停止位，数据位7 7位，波特率因子位，波特率因子1616；清除出错标志，请求信号有效，使发送、接收启动，清除出错标志，请求信号有效，使发送、接收启动，CPU准备就绪。准备就绪。8251A端口地址：端口地址：5050H H，52H52H D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1

44、D0 S2 S1 EP PEN L2 L1 B2 B1 停止位个数停止位个数:00:无意义无意义01:1位位10:1位半位半11:2位位 奇偶校验：奇偶校验：0:无校验位无校验位01:奇校验奇校验11:偶校验偶校验 数据位个数数据位个数:00:5位位01:6位位10:7位位11:8位位 波特率因子：波特率因子：01:BF110:BF1611:BF64 1 01 01 11 1解：解：1）确定）确定8251A的模式字的模式字 异步模式，异步模式，1 1个偶校验位，个偶校验位，2 2个停止位，数据位个停止位，数据位7 7位，波特率因子位，波特率因子1616。2）确定）确定8251A的控制字的控制字

45、：清除出错标志，请求信号有：清除出错标志，请求信号有效，使发送、接收启动，效，使发送、接收启动，CPU准备就绪。准备就绪。发送发送允许。允许。0:禁止禁止1:允许允许 接收接收允许。允许。0:禁止禁止1:允许允许 复位错误复位错误标志。标志。1:使使PE、OE、FE复复位（清除位（清除出错指示出错指示位）位）内部复内部复位。位。1:使使8251复位，复位，返回方返回方式指令式指令发送空发送空白字符白字符1:强迫强迫TxD为为0，发，发送空白送空白字符字符 请求发请求发送。送。1:强迫强迫RTS为为0 数据终端数据终端准备好。准备好。1:强迫强迫DTR为为0搜索同搜索同步字符步字符1:启动启动搜

46、索搜索 TxEN DTRRxE SBPKERRTSIREH D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 00110111MOV AL,0FAH MOV AL,0FAH；11111010B 11111010B OUT 52H,AL OUT 52H,AL ；设置模式字设置模式字MOV AL,37H MOV AL,37H ；00110111B 00110111B OUT 52H,AL OUT 52H,AL ；设置控制字设置控制字56例例2、同步方式下初始化编程、同步方式下初始化编程 编写编写8251A的初始化程序，使之工作于同步方式，同步字的初始化程序，使之工作于同步方式，同步字符符1 1个，内

47、同步，数据位个，内同步，数据位7 7位，偶校验。一个同步字符为位，偶校验。一个同步字符为2 2AHAH。搜索同步字符，复位出错标志，启动接收器和发送器，搜索同步字符，复位出错标志，启动接收器和发送器，CPUCPU准准备好发送备好发送，请求信号有效，请求信号有效。8251A 端口地址：端口地址：5050H H，52H52H。MOV AL,0B8H MOV AL,0B8H ；1 10 01 11 110100000B BOUT 52H,AL OUT 52H,AL ；写方式字写方式字MOV AL,2AHMOV AL,2AHOUT 52H,AL OUT 52H,AL ；写同步字符写同步字符 MOV A

48、L,0B7H MOV AL,0B7H ；1 10 01 11011110111B BOUT 52H,AL OUT 52H,AL ；写控制字写控制字57例例3、通过检测状态字实现数据接收功能、通过检测状态字实现数据接收功能 编程实现编程实现CPU接收接收80个字符，字符输入后放在个字符，字符输入后放在BUFFER所指所指的内存缓冲区。的内存缓冲区。8251A工作于异步方式，工作于异步方式，波特率因子为波特率因子为1616，7 7个个数据位，偶校验，数据位，偶校验，2 2个停止位。个停止位。8251A 端口地址：端口地址：5050H H，52H52H。MOV AL,0FAHMOV AL,0FAH；

49、11111010B11111010BOUT 52H,AL OUT 52H,AL；设置模式字设置模式字MOV AL,35H MOV AL,35H；00110101B00110101BOUT 52H,AL OUT 52H,AL；设置控制字设置控制字MOV DI,0 MOV DI,0 ；变址寄存器初始化变址寄存器初始化MOV CX,80 MOV CX,80 ；计数器初始化计数器初始化BEGIN:IN AL,52HBEGIN:IN AL,52H TEST AL,02H TEST AL,02H JZ BEGIN JZ BEGIN ；读状态字并测试，读状态字并测试，R RX XRDY=0RDY=0转转 I

50、N AL,50H IN AL,50H ；读取字符读取字符 MOV BX,OFFSET BUFFER MOV BX,OFFSET BUFFER MOV BX+DI,AL MOV BX+DI,AL ；传输字符传输字符 INC DI INC DI ；修改缓冲区指针修改缓冲区指针 IN AL,52H IN AL,52H；读取状态字读取状态字 TEST AL,38H TEST AL,38H；测试有无错误测试有无错误 JNZ ERROR JNZ ERROR LOOP BEGIN LOOP BEGIN ；如没有错，则接收下如没有错，则接收下1 1个字符个字符 JMP EXIT JMP EXIT ；如满如满8