8251 da转换器的知识点总结

1、 一、串行通信按通信约定的格式分为两种：异步通信方式和同步通信方式。1异步通信方式通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而在同一字符中的两个相邻代码间的时间间隔是固定的通信方式。（1）字符格式以起始位（低电平）开头，停止位（高电平）结束。一个字符正式发送之前，先发送一个起始位，低电平，宽度为1位；结束时发一个停止位，高电平，宽度是1位、1.5位或2位；数据位占58位，可设1位奇偶校验位。字符之间可有空闲位，它们都是高电平。数据采用的编码有ASCII码和扩展BCD码。由此构成的一串数据叫做帧，有时也称为字符。特点：1.一帧数据中位与位之间的时间间隔是固定的2.相邻两帧的数据之间的时间间隔是不固定的

2、（2）波特率（BaudRate）波特率一一传送数据位的速率，用位/秒（bit/s或bps）表示。也是衡量传输通道频宽的指标。例：数据传送的速率为120字符/秒，每帧包括10个数据位，则传送波特率为：10X120=1200bit/s=1200（波特）每一位的传送时间是其倒数：Td=1/1200=0.833ms异步串行通信协议起始位：低电平数据位:58位奇偶校验位停止位：1，1.5，2位的高电平波特率设置握手信号约定：通信双发在传输数据前发一组代码（握手信号），进一步相互确认。2同步通信方式同步通信时，一般将若干字符组成一个信息组，字符一个接着一个传输。在每组信息（通常称之为信息帧）开始要加上1至

3、2个同步字符，在传输线上没有字符传输时，要发送专用的“空闲”字符或同步字符，其原因是同步传输字符必须连续传输，不允许有间隙。在同步通信时所使用的数据格式根据数据控制规程分为面向字符及面向位（面向比特）的两种。（1）面向字符型的数据格式可采用单同步、双同步及外同步3种数据格式。单同步在传送数据之前先传送一个同步字符SYNC双同步一一先传送两个同步字符“SYNC”。接收端检测到该同步字符后开始接收数据。外同步通信的数据格式中没有同步字符，用一条专用控制线来传送同步字符，对同步字符的检测在串行I/O接口电路芯片外部进行。当外部硬件电路检测到同步字符后，往串行接口发送一个同步信号SYNC。当I/O接口

4、接到同步信号后，开始接收数据信息。注意：每一帧信息结束时用两个字节的循环控制码CRC。（此处的一帧指的是一组，一组里有若干字符）（2）面向位型的数据格式特点：没用传输控制字符，用某些位组合作为控制用，信息长度可变，传输速率在2400b/s以上。最具代表性的规程是同步数据链路控制规程（SDLC）根据同步数据链路控制规程（SDLC），面向比特型的数据以帧为单位传输，每帧由6个部分组成。（1）开始标志“7EH”；一个字节的地址场；一个字节的控制场；需要传送的数据，数据都是位(bit)的集合；(5)12个字节的帧校验码CRC；(6)结束标志“7EH”。此处可能会出0比特的插入与删除，要与开头与结尾的7

5、EH相区分的话，就要在数据部分，每出现连续的5个1就插入一个0，回头再删了。注意：同步通信的数据传输效率比异步通信高，但接收器和发送器必须使用同一时钟。硬件电路较复杂。在串行通信中，按照在同一时刻数据流的方向可分为三种基本传送模式：单工传送、半双工传送和全双工传送。二、串行通信总线标准及接口RS-232-C接口RS(Recommededstandard)代表推荐标准232是标识号C代表RS232的最新一次修改(1969)目前在IBMPC机上的COM1、COM2接口，就是RS-232-C接口。RS-232-C接口实际是一个25芯或者9芯的D型连接器RS-232C电器特性：在TxD和RxD上：逻辑

6、1(MARK)=-3V-15V逻辑0(SPACE)=+3V+15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：信号有效(接通，ON状态，正电压)=+3V+15V信号无效(断开，OFF状态，负电压)=-3V-15VRS-232-C采用负逻辑规定逻辑电平，将-5-15V规定为逻辑“1”，将+5+15V规定为逻辑“0”。该信号电平与常用的TTL电平是不兼容的。三、8251A8251A是一个通用串行输入/输出接口，可用来将86系列CPU以同步或异步方式与外部设备进行串行通信。它能将并行输入的8位数据变换成逐位输出的串行信号；也能将串行输入数据变换成并行数据，一次传送给处理机。广泛应用于长距离通

7、信系统及计算机网络。1、8251A的基本性能可工作在同步方式，也可工作在异步方式。同步方式下，波特率为064Kb/s；异步方式下，波特率为019.2Kb/s同步方式下，每个字符可为58位，可内同步或外同步，能自动插入同步字符。异步方式下，每个字符可为58位，用1位作为奇偶校验。时钟速率可用软件定义为传输波特率的1、16或64倍。(4)自动产生终止字符，自动监测和处理终止字符；可产生1、1.5或2个停止位；可检测假启动位。(5)具有自动错误检测功能，可检测奇偶错、数据丢失和帧错误，用户可通过输入状态寄存器内容进行查询。全双工方式；双缓冲的发送器和接收器。全部输入瀚出与TTL兼容。2、8251A有

8、两个端口地址：数据输入/输出端口(偶地址)控制/状态端口(奇地址)3、模式选择控制字Si|epPENl2L】BaD7D$D占DjDD】D。n05字符长嵐为5位0X字符长度为E位匚V1.山字称长度为了位字符长愷为&位广00,同步方式飪，异步方式（XI）1山异步方式CX15）异步方式（冥64）0101例1有一此时的方式825式选择11111010B=FA步1A芯片用A芯片用控制字应带諾偶栓验不帶奇偶校验0丄奇校验无放1位睜止位1.5位停止位位停止位-0例2将8251A用于同步其方式选择控制字应为:00111000B=38H4、操作命令控制字：于异制行通信，要求波特率系数为肝字符长度为7位偶校验，2

9、个停止位。为：同步字符，内矗嬴YNDET为输出个回步字符;外同步SYNDET为输入步通信接口，且要求内同步、2个同步字符、字符长度为7位、偶校验。5、状态控制字：6、异步方式下的初始化编程例1：设在某8086系统中有一片8251A,其占用的端口地址分别为1A0H和1A2H,并要求其工作方式选择为：异步通信,字符用7位二进制数表示，偶校验，2个停止位，波特率系数为16。对其工作状态的要求是：复位出错标志,将请求发送信号置于有效电平,使数据终端准备好信号有效，发送允许TxEN有效，接收允许RxE有效。方式选择控制字应该为FAH操作命令控制字应该为37H初始化编程如下：MOVDX，1A2HMOVAL

10、，0FAHOUTDX，AL；设置工作方式MOVAL，37HOUTDX，AL；设置工作状态7、例2：设在8086系统中有一片8251A，占用的端口地址分别为1A0H和1A2H,要求工作方式选择为：异步通信，字符用7位二进制数表示，奇校验，1.5个停止位，波特率系数为64。工作状态：使发送允许TXEN有效，接收允许RXE有效，数据终端准备好有效，复位出错标志，将请求发送信号置于有效电平。MOVDX，1A2HMOVAL,9BH；设置工作方式10011011OUTDX，ALMOVAL，37H；设置工作状态00110111OUTDX，AL8、（2）同步方式下的初始化编程例3：设某8251A芯片端口地址分

11、别为1A0H和1A2H。要求其工作方式为：同步方式、内同步、两个同步字符、偶校验、每个字符7位。并设第一个同步字符为EFH,第二个同步字符为EEH（注意：两上同步字符可以相同，也可以不同）。要求其工作状态是：复位出错标志，启动发送器和接收器，当前CPU已经准备好且请求发送。（假设是要改变8251A的工作方式，即原来8251A已经工作于其它方式。）方式选择控制字应为38H，其操作命令控制字应为B7H。初始化程序段如下：MOVDX，1A2HMOVAL，40HOUTDX，AL；复位8251AMOVAL，38HOUTDX，AL；写入方式选择控制字，规定其工作方式MOVAL，0EFHOUTDX，AL；写

12、入第一个同步字符MOVAL，0EEHOUTDX，AL；写入第二个同步字符MOVAL，0B7HOUTDX，AL；写入操作命令控制字，设置其工作状态使用8251A状态字进行编程9、例4：编写采用査询方式通过8251A从串行传输线接收100个数据字符并将其存入内存BUFPTR处的程序段。设8251A工作于异步方式，奇校验，15个停止位，7位数据位，波特率因子为64,复位出错标志，启动发送器和接收器，8251A的端口地址为A0H,A2H。MOVAL，09BHOUT0A2H，AL；写入异步方式选择字10011011MOVAL，37HOUT0A2H，AL；写入操作命令字MOVBX，BUFPTR；设缓冲区首

13、址放在BUFPTRMOVDI，0；变址寄存器清0MOVCX，0064H；设置计数器值100LP1：INAL，0A2H；输入状态字送ALTESTAL，02H；测试D1位，即RXRDY=1？JZLP1；8251A未收到字符，重新读取状态字TESTAL，38H；00111000测试有无三种错误D5D4D3=111JNZERROR；若有错，转错误处理程序ERRORINAL，0A0H；若RXRDY=1,从数据口输入数据MOVBX+DI，AL；将接收到的字符送入缓冲区INCDI；缓冲区指针下移一个单元LOOPLP1JMPEXIT；如已输入100个字符，则转EXIT，结束四、DAC0832是8位双缓冲数/模

14、转换芯片数据的输入方式有双缓冲、单缓冲和直接输入DAC0832具有以下主要特点：(1)与TTL电平兼容；分辨率为8位，满量程误差为1LSB；转换时间(建立时间)为1ms；参考电压10V,单电源+5V+15V功耗为20mW；电流输出型D/A转换器；可工作在双缓冲、单缓冲或直通三种方式。DAC0832里含有两个寄存器，一个8位的输入寄存器，一个DAC寄存器，最后一个是D/A转换器。ILE、CS、WR1是8位输入寄存器工作时的三个控制信号。XFE3：传送控制信号，低电平有效。此信号和WR2控制信号是决定8位DAC寄存器是否工作的控制信号。DAC0832的工作过程：CPU执行输出指令，输出8位数据给D

15、AC0832；在CPU执行输出指令的同时，使ILE、WR1、CS三个控制信号端都有效，8位数据存放在8位输入寄存器中；当WR2、XFER二个控制信号端都有效时，8位数据再次被存放到8位DAC寄存器，这时8位D/A转换器开始工作，8位数据转换为相对应的模拟电流，从IOUT1和I0UT2输出。针对使用两个寄存器的方法，形成了DAC0832的三种工作方式，分别为双缓冲方式、单缓冲方式和直通方式。(1)双缓冲方式两个寄存器均工作于受控锁存器状态数据通过二个寄存器锁存后送入D/A转换电路，执行两次写操作才能完成一次D/A转换。适用场合：要求同时输出多个模拟量的场合。(2)单缓冲方式两个寄存器中的一个处于

16、直通状态，一个工作于受控锁存器状态。输入数据只经过一级缓冲送入D/A转换器电路。在这种方式下，只需执行一次写操作，即可完成D/A转换,可以提高DAC的数据吞吐量。适用场合：在不要求多相D/A同时输出时，可以采用单缓冲方式直通方式：两个寄存器都处于直通状态，即将ILE接高电平，CS、WR1、WR2和XFER都处于有效电平状态(引脚都直接接地)，数据直接送入D/A转换器电路进行D/A转换。这种方式可用于一些不采用微机的控制系统中。五、例2产生一个锯齿电压。MOVMOVDX，PORTA；PORTA为D/A端口号AL，0FFH；初值为0FFHLP1：INCALOUTDX，AL；往D/A输出数据JMPL

17、P1对于锯齿波的周期，可以利用延迟进行调整。MOVDX，PORTA；PORTA为D/A端口号MOVAL，0FFH；初值为0FFHLP1：INCALOUTDX，AL；往D/A输出数据CALLDELAY；调用延时子程序JMPLP1DELAY：MOVCX，100DELAY1：LOOPDELAY1RET六、例3利用例2连线图，编程输出一锯齿波codeSEGMENT ASSUMECS:codestart:MOVCX,8000H;波形个数MOVAL,0;锯齿谷值OUTDX,ALMOVDX,port2;打开第二级锁存OUTDX,ALCALLdelay;控制锯齿波的周期INCAL;修改输出值CMPAL,0CE

18、H;比较是否到锯齿峰值JNZnext;未到跳转MOVAL,0;重置锯齿谷值LOOPnext;输出个数未到跳转MOVAH,4CH;返回DOSINT21H；子程delay（略）next:MOVDX,port1;打开第一级锁存codeENDSENDstart例4采用单缓冲方式，通过DAC0832输出产生三角波，三角波最高电压5V,最低电压0V。假设DAC0832地址为04A0H。解：输出0V电压程序如下：MOVAL,00H;设置输出电压值MOVDX,04A0H；DAC0832片选地址OUTDX,AL；输出数据，使DAC0832输出端得到0V模拟电压输出按题意产生三角波电压范围为0V5V，那么所对应输出数据00HFFH。所以三角波上升部分，从00H起加1,直到FFH。三角波下降部分从FFH起减1,直到00H,流程图如图。MOVAL,00H；设置输出电压值MOVDX,04A0H；DAC0832芯片地址送DXAA1:OUTDX,ALINCAL；修改输出数据CMPAL,0FFHJNZAA1AA2:OUTDX,ALDEC