《微机原理与应用教学资料》第十章：串行通信和8251a.ppt

第十章：串行通信和8251A10-1串行通信的基本概念三、串行通信的两个基本工作方式协调收发端的工作1、异步方式例传送数据0110010异步串行数据发送格式特点：①不发送数据时，空闲状态，数据信号线为高电平②字符：起始位+数据位（5～8位）+校验位+停止位（1～2位）例：字符ASCⅡ编码，数据位占7位。③两个字符之间的间隔任意，双方可用不同时钟（接近）2、同步方式①不发送数据、空闲状态②数据：同步字符+数据字符（特殊字符，使收发双方同步）（一个字符接一个字符）③同步传输不允许有间隙，在没有信息要传输时，要填上空字符双方：同一时钟④传输效率高四、串行传送速率1、波特率（Bd）：每秒钟所传送数据的位数2、常用的波特率为110，300，600，1200，2400，4800，9600，19200例：已知波特率为1200异步传输：每个字符包括1个起始位，7个数据位，1个校验位，1个停止位。则每秒钟能传送的最大字符数=1200/10=120个同步传输：用4个同步字符，每个字符7个数据位。则每秒钟能传送的最大字符数X=167个（X+4）×7=12003、串行通信的物理标准：RS-232-C标准①电特性：负逻辑电平-15V～-3V：＂1＂+3V～+15V：＂0＂需电平转换：RS-232-C→TTL电平②接口特性：D型25针接口或D型9针③适用条件：波特率＜20KBd距离＜15m五、串行接口芯片目的：进行串并行变换电路图UART：通用异步收发器，仅用于异步通信USART：通用同步异步收发器，异步、同步通信。例：8251A六.调制解调器电话线只能传送300~3000hz的音频信号幅度调制图10-5频率键移调制图10-6硬件UART电路图10-2可编程串行通信接口芯片8251A⑵有关引脚：①RxD：接收数据②RxRDY：接收数据准备好，输出，高电平有效有效时，表示8251A已收到一个字符，作为中断方式：中断请求查询方式：状态信号等待CPU取走，当CPU取走字符后，自动复位③SYNDET/BRKDET：同步检测/断点检测输入或输出同步方式(SYNDET)：同步检测内同步：输出信号“1”表示达到同步外同步：输入信号异步方式(BRKDET)：断点检测、输出“1”表示当前线路上无数据可读④RxC：接收时钟，外部输入决定8251A接收数据的速率波特率系数（收发时钟频率=收发波特率×波特率系数）同步方式：波特率系数=1异步方式：波特率系数=1，16，64由软件定义⑶接收过程：CPU发出允许接受数据命令后，接受缓冲器监视RxD端异步：当RxD端出现低电平，若波特率系数为16，在第8个脉冲时，若仍为低电平，则确认为一个数据的起始位，以后每隔16个脉冲，采样一位数据。同步：检测同步字符串行数据由RxD端送入接收移位寄存器→由串/并变换电路，生成并行数据→经内部总线送数据总线缓冲器→使RxRDY输出高电平，通知CPU取数据→数据总线缓冲器并行读入CPU3、发送数据缓冲器和控制电路有关信号：①TxD：发送数据，输出②TxRDY：发送器准备好，输出,高电平有效。有效时，表示8251A准备好，允许CPU并行送数据至8251A可供查询或用作中断请求信号③TxE(transmitterEmpty)发送器空，输出,高电平有效有效时，表示缓冲器中无数据可发送异步：输出空闲位同步：输出同步字符④TxC：发送时钟，输入决定8251A的发送速率4、读/写控制电路①RESET：复位信号，输入，高电平有效②CLK：时钟信号，输入。作用：产生8251A内部的定时信号CLK频率/TxC,RxC频率要求：同步方式：30倍异步方式：4.5倍③RD、WR：读写信号④CS：片选信号，接74LS138输出⑤C/D：控制/数据信号，输入，地址线片内选址：0：输入、输出数据口发送、接收缓冲器共享一个地址1：控制口，状态口命令、状态缓冲器共享一个地址两个地址5、调制解调器控制电路当终端与远程计算机之间进行通行时，需要远程通信：8251A—MODEM—标准电话线，图10-10①DTR：数据终端准备好，L输出→MODEM②DSR：数据装置准备好，L输入←MODEMMODEM终端（CPU)③RTS：请求发送信号，输出→MODEM④CTS：清除发送信号，输入←MODEM终端MODEM6、8251A和CPU及外设的连接图10-11①8251A与CPU之间的连接D7～D0、CS、C/D、RESET、RD、WR收发联络信号TxRDY、TxE、RxRDY、BRKDET②8251A与外设RXD：TXD：RS-232-C接口RxC：TxC：波特率发生器，时钟脉冲信号③端口译码电路8086：A7～A0参与译码，A1→C/D片内寻址A7A6A5A4A3A2A1A0数据口：F0H111100×0控制口：F2H谢谢大家！