可编程串行接口芯片8251A课件

1、1 主要教学内容串行通信概念和基本技术8251A内部结构及功能8251A初始化及应用RS-232-C简介本章小结，思考及练习题解析可编程串行接口芯片8251A 第11章第1页，共34页。2 11.1 串行传输基本概念 11.1.1 串行通信概述（1）将数据一位一位顺序传送，只占用一条传输线。（2）采用两种方式将8位数据通道中的一位通过软件实现串行数据传送；通过专用通信接口，将并行数据转换为串行数据传送。第11章第2页，共34页。3（3）数据传送方式串行通信通过一条信号线按顺序进行传输，发送信息和接收信息分时使用线路。串行通信数据通常在两个站间进行双向传送。分为单工、半双工和全双工传送。 第11

2、章第3页，共34页。4图 11-1 数据传送方式 单工传送：一方发送，另一方接收数据半双工传送：双方都能接收或发送，但不能同时接收和发送 全双工传送：有两条通路，发送信息和接收信息可同时进行第4页，共34页。5（4）数据传输率 每秒传输字符的位数。用波特率表示： 110、300、600、1200、l800、2400、4800、9600和19200波特。 若异步串行通信数据传送速率960字符/秒，每个字符包括一个起始位、8个数据位和一个停止位，波特率为：109609600波特 时钟频率n波特率；n叫做波特率系数或波特率因子，取值为1、16、32或64。第5页，共34页。6 （5）串行通信特点可节

3、省传输线；传输速度较慢；多用在批量数据、距离较长的场合。 （6）串行通信基本方式同步传送：发送方和接收方时钟信号频率及相位始终保持一致。 异步传送：通信中两个字符间时间间隔不固定，在一个字符内各位时间间隔固定。 第6页，共34页。7 11.1.2 信号的调制和解调调制解调器（Modem）是计算机在远程通讯中采用的辅助外部设备。发送端用调制器把数字信号转换为模拟信号。接收端用解调器检测从发送端送来的模拟信号，再转换成数字信号。调制解调器在发送端相当于D/A转换器，在接收端相当于A/D转换器。 第11章第7页，共34页。811.2 串行接口芯片8251A 11.2.1 8251A的基本性能（1）工

4、作在同步或异步通信方式下。（2）同步方式时允许用单同步和双同步字符。数据位在58位间进行选择。第11章第8页，共34页。9（3）异步方式时数据位仍在58位范围内选用，用1位作奇偶校验位或不设奇偶位。能自动为每个数据增加1位启动位及1位、1.5位或2位停止位。（4）有奇偶校验、帧校验和溢出校验3种字符数据校验方式。（5）与MODEM直接相连，接收和发送数据可存放在各自缓冲器中。第11章第9页，共34页。1011.2.2 8251A基本结构第10页，共34页。118251A引脚功能图11-6 8251A引脚排列图第11章第11页，共34页。12 11.2.3 8251A的编程控制8251A使用前须

5、用程序对其工作状态进行设定：同步方式还是异步方式传输波特率字符代码位数校验方式停止位位数等第11章第12页，共34页。138251A内部控制字寄存器用于8251A的方式控制和命令控制；8251A内部状态寄存器存放8251A状态信息。第11章第13页，共34页。14图11-8 8251A方式控制字的格式第11章第14页，共34页。15图11-9 8251A命令控制字的格式第15页，共34页。16图11-10 8251A状态字的格式第11章第16页，共34页。1711.2.4 8251A的初始化和编程应用 第11章第17页，共34页。18【例11.1】8251A控制口地址301H，数据口地址300

6、H，按要求对8251A初始化。（1）异步工作方式，波特率系数64，偶校验，总字符长度10（1位起始位，8位数据，1位停止位）；（2）允许接收和发送，使错误位全部复位；（3）查询8251A状态字，接收准备就绪时从8251A输入数据，否则等待。第11章第18页，共34页。19程序段如下： MOV DX,301H ;控制口地址 MOV AL,01111111B ;方式控制字7FH OUT DX,AL ;写工作方式控制字 MOV AL,00010101B ;命令控制字15H OUT DX,AL ;写操作命令控制字LP:IN AL,DX ;读状态控制字 AND AL,02H ;检查RxRDY是否为1 J

7、Z LP ; RxRDY1 接收未准备就绪，等待 MOV DX,300H IN AL,DX ;否则输入数据第19页，共34页。208251A与CPU及外设的连接：第20页，共34页。218251A和CPU的通信方式：可采用查询方式和中断方式。（1）查询方式：发送数据的程序在初始化程序之后。【例11.2】用查询方式发送数据。设要发送的字节数据在TABLE开始的数据区，数据放在BX中，数据端口地址04A0H，控制/状态寄存器端口地址04A2H。第21页，共34页。22发送数据程序段：START:MOV DX,04A2H LEA SI,TABLEWAIT:IN AL,DX TEST AL,04AH

8、;检查发送寄存器是否空 JZ WAIT ;若为空,则继续等待 PUSH DX MOV DX,04A0H LODSB OUT DX,AL ;否则发送一个字节 POP DX DEC BX MOV DX,04A2H JNZ WAIT第22页，共34页。23【例11.3】接收数据程序。设接收后数据送DATA开始数据存储区。8251A各寄存器地址安排同上。RECV:MOV SI,OFFSET DATA MOV DX,04A2HWAIT:IN AL,DX ;读入状态寄存器 TEST AL,38H ;检查是否有任何错误产生 JNZ ERROR ;有,转出错处理 TEST AL,01H ;否则检查数据是否准备

9、好 JZ WAIT ;未准备好,继续等待检测 MOV DX,04A0H IN AL,DX ;否则接收一个字节 AND AL,7FH ;保留低7位 MOV SI,AL ;送数据缓冲区 INC SI MOV DX,04A2H JMP WAIT第23页，共34页。24（2）中断方式：用中断方式可实现8251A和CPU串行通信。【例11.4】系统以查询方式发送数据，以中断方式接收数据。波特率系数16，1位停止位，7位数据位，奇校验。程序段如下。 MOV DX,04A2H MOV AL,01011010B ;写方式控制字5AH OUT DX,AL MOV AL,14H ;写操作命令控制字 OUT DX,

10、AL 完成对8251A初始化后，接收端可进行其他工作，接收到一个字符后自动执行中断服务程序。第24页，共34页。25【例11.5】中断服务程序设计RECIVE:PUSH AX PUSH BX PUSH DX PUSH DS MOV DX,04A2H IN AL,DX MOV AH,AL ;保存接收状态 MOV DX,04A0H IN AL,DX ;读入接收到的数据 AND AL,7FH TEST AH,38H ;检查有无错误产生 JZ SAVAD MOV AL,? ;出错的数据用?代替第25页，共34页。26SAVAD:MOV DX,SEG BUFFER MOV DS,DX MOV BX,OF

11、FSET BUFFER MOV BX,AL ;存储数据 MOV AL,20H OUT 20H,AL ;将EOI命令发给8259 POP DS POP DX POP BX POP AX STI IRET第26页，共34页。27 11.3 串行通信接口标准RS-232CRS-232C是EIA（电子工业协会）串口标准（RS-推荐标准，232-标识号，C-修改次数）。串口常用是连接鼠标和调制解调器，称异步通信适配器接口。第11章第27页，共34页。28 串口插座分9针或25针。串口赋予专门设备名COM1和COM2。RS-232C在远距离通信中连接数据终端设备与数据通信设备。也可用于两台计算机或设备间近

12、距离串行连接。 第11章第28页，共34页。291.RS-232C引脚 RS-232C接口有9针、25针等规格。 （a）25脚排列图 （b）9脚排列图图11-14 RS-232C引脚排列25引脚中，有4条数据线、11条控制线、3条定时信号线、2条地信号线。另外还保留2个引脚，有3个引脚未定义。第29页，共34页。30 2.RS-232C的连接 RS-232C广泛用于数字终端设备，如计算机与调制解调器之间的接口，以实现通过电话线路进行远距离通信。 第11章第30页，共34页。31本章小结 串行通信是计算机主机与外设间及系统与系统间传递数据，适用于远距离通信。串行通信分同步通信和异步通信两类。第11章第31页，共