第14讲-串口8251

1、1第第6章章 串串行通信接口行通信接口6.1 串行通信的基本概念串行通信的基本概念 1. 数据传送方式数据传送方式单工、半双工、全双工单工、半双工、全双工23.信号的调制与解调信号的调制与解调 调制：调幅、调频、调相调制：调幅、调频、调相2. 串行通信方式：同步通信、异步通信 36.2 RS-232C接口标准接口标准(1)机械特性和电气特性l 负逻辑 l “1”：-5V-15 V，“0”：+5V+15 V4(2)接接口口信信号号 引脚定义引脚定义1保护地(PGND)14辅信道发送数据2发送数据(TxD)15发送信号元定时3接收数据(RxD)16辅信道接收数据4请求发送(RTS)17接收信号元定

2、时5允许发送(CTS)18未定义6数据准备就绪19辅信道请求发送7信号地(SGND)20数据终端准备就绪8载波检测(CD)21信号质量检测(SD)9未定义22振铃指示(RI)10未定义23数据信号速率选择11未定义24外部发送时钟12辅信道载波检测25未定义13辅信道允许发送5(3) 典型的信号线连接方式典型的信号线连接方式 近距离通信（传输距离小于近距离通信（传输距离小于15m15m）6l远距离通信 7（4）RS-422 平衡传输平衡传输 一对双绞线（一对双绞线（A，B），信号地），信号地C +2+6 V(+200 mV) 正逻辑电平正逻辑电平 -2-6 V( -200 mV)负逻辑电平负逻

3、辑电平 接收器接收的电平范围接收器接收的电平范围:200 mV6 V8RS-422电气规定电气规定 l一个发送器，最多10个接收节点l接收器输入阻抗为4kl最大传输距离1219米，最大传输速率10 Mb/s 9(5) RS-485 l抗干扰能力强、传输速率高、传送距离远。l多点、双向通信 “使能”端控制发送驱动器与传输线的切断与连接 共模输出电压-7 V+12 V，最小输入阻抗12 kl双绞线 不用MODEM，100 kb/s时,传送距离1 200 m 最大传输速率10 Mb/s(15 m)l32个发送器接收器10RS-48511RS-485有关电气规定有关电气规定 规定RS232RS422R

4、485工作方式单端差分差分节点数1收、1发1发10收32发32收最大传输电缆长度50英尺120 m120 m最大传输速率20 kb/s10 Mb/s10 Mb/s最大驱动输出电压25 V-0.25+6 V-7 +12 V驱动器输出信号电平(负载最小值)5 15 V2.0 V1.5 V驱动器负载阻抗()3 k7 k10054接收器输入电压范围15 V-10 +10 V-7 +12 V接收器输入电阻()3 K7 K4 K(最小)12 K126.3可编程串行接口芯片可编程串行接口芯片8251A 6.3.1 8251A的功能特点 1）两种工作方式：）两种工作方式：同步方式，异步方式。同步方式下，波特率

5、为064K，异步方式下，波特率为019.2K。2）全双工的工作方式）全双工的工作方式 内部提供具有双缓冲器的发送器和接收器。3）提供出错检测）提供出错检测 具有奇偶、溢出和帧错误三种校验电路。136.3.2 8251A的编程结构的编程结构146.3.3 8251A的引脚功能的引脚功能156.3.4 8251A控制字与初始化编程控制字与初始化编程 1）方式选择控制字（模式字） 162）操作命令控制字（控制字）操作命令控制字（控制字） 173）状态字）状态字184）8251A的初始化的初始化 19l【例】【例】设某工业控制系统，主机(上位机)与一台控制机(下位机)通过RS-232C进行通信连接，下

6、位机将数据(字符)传送到上位机，异步通信口的连接通过COM1来进行。5) 8251A应用应用20下位机的发送程序如下:#include main() unsigned char DATA256; /发送数据 unsigned char i,status,id,data_num=256; outportb(0 x3f9,00); /8251 A空操作 outportb(0 x3f9,0 x40); /软件复位8251A outportb(0 x3f9,0 xcf); /8251A选择方式字 outportb(0 x3f9,0 x37); /工作命令字:置位RTS, ER, RxE, DTR. T

7、xEN i=0;id=1; while(i=data_num) do status=inportb(0 x3f9); /读8251A状态字 status=status&0 x01; /发送准备好? while(status=0); /发送未准备好，等待 outportb(0 x3f8,DATAid );#发送准备好，发送数据 id+; 21上位机的接收程序与发送程序类似，Turbo C编程如下:#include main( ) unsigned char DATA256; unsigned char i,status,id,data_num=256;outportb(0 x3f9,0

8、xAA); /8251A空操作outportb(0 x3f9,0 x50); /软件复位8251A，清除错误标志outportb(0 x3f9,0 xcf); /8251A选择方式字outportb(0 x3f9,0 x 14); /8251A工作命令字:置位ER和RxEi=0;id=1;while(i=data_num) dostatus=inportb(0 x3f9); /读8251A状态字status=status&0 x02; /检查RxRDY=1?while(status); /接收未准备好，则等待DATAid=inportb(0 x3f8); /接收准备好，则接收数据id+

9、; 226.4 PC机串行口原理及应用机串行口原理及应用 寄存器地址寄存器地址DLABA2A1A0被访问的寄存器被访问的寄存器适配器地址适配器地址0000接收数据寄存器（接收数据寄存器（RDR）只读）只读发送保持寄存器（发送保持寄存器（THR）只写）只写3F8H0001中断允许寄存器（中断允许寄存器（IER）3F9H1000波特率除数锁存器（波特率除数锁存器（BRDL）低字节）低字节3F8H1001波特率除数锁存器（波特率除数锁存器（BRDH）高字节）高字节3F9HX010中断识别寄存器（中断识别寄存器（IIR）只读）只读FIFO控制器（控制器（FCR）只写）只写3FAHX011线路控制寄存器

10、（线路控制寄存器（LCR）3FBHX100MODEM控制寄存器（控制寄存器（MCR）3FCHX101线路状态寄存器（线路状态寄存器（LSR）3FDHX110MODEM状态寄存器（状态寄存器（MSR）3FEH23例例1.查询方式的串行口编程查询方式的串行口编程 首先通过键盘输入一个字符，并将该字符通过COM1发送出去，然后以查询方式通过串行口接收一个字符并在屏幕上显示出来。函数setup _ serial ( void )的作用是初始化串行口，send_ character (int ch)为发送字符函数，get -character()为字符接收函数。6.4 PC机串行口原理及应用机串行口原理

11、及应用24#define COM1BASE 0 x3F8#include#includevoid setup_serial();void send_character(int ch);int get_character();main() int inchar, outchar; setup_serial(); do puts Enter char to be transmitted(Cntrl-D to end); outchar=getch(); send_character(outchar); inchar=get_character(); printf( Character reived

12、 was %cn，inchar); while ( outchar != 4 );25void setup_serial()outportb ( COM1BASE+3，0 x80);outportb( COM1BASE，0 x0C );outportb( COM1 BASE+1，0 x00);outportb( COM1BASE+3，0 x0A ); void send _eharacter(int ch)char status; do status=inportb( COM1BASE+5)&0 x40; while ( status!=0 x40); outportb(COM1BAS

13、E，(char) ch); int get_character()int status; do status=inportb ( COM1BASE+5)&0 x01; while status!=0 x01); return( inportb COM1BASE); 26BIOS串行通讯口功能串行通讯口功能14H功能调用功能调用调用号调用号功能调用参数调用参数返回参数返回参数0#初始化串初始化串行通讯口行通讯口AL=初始化参数初始化参数 DX=通讯口号通讯口号(0,1)AH=通读口状态通读口状态AL=调制解调器状态调制解调器状态1向串行通向串行通讯口写字讯口写字符符AL=字符字符DX=通讯口号通