微型计算机技术与汇编语言程序设计：ch18-串行通信与可编程串行接口8251

1、串行通信和可编程串行接口8251串行通信概述并行通信与串行通信（1） 并行通信 （2） 串行通信 （3） 并行传送和串行传送的比较从距离上看从速度上看从设备费用上看异步通信字符格式 异步串行码传输字符格式 同步通信 字符格式 串行通信的传送方向 (1).单工（Simplex） (2).半双工（Half-Duplex） (3).全双工（Full-Duplex）信号的调制和解调基带信号传输调制方式传输FSK调制法原理图串行接口原理(1)组成 UART中发送和接收部分功能图(2)功能UART的功能外部时钟和接受部位起始位的同步外部时钟的周期Tc和每个数据位的周期Td的关系： Tc=Td/K c=dx

2、K 其中K=16或64(K为波特率因子)(3)奇偶校验发送时的奇偶校验产生电路接收时奇偶校验电路串行接口RS232C串行通信总线D25D9RS-232C 标准：RS-232C 提出了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间串行传输数据的接口规范，对接口的机械特性、电器特性、功能特性做了规定。 机械特性：标准规定了使用一个25针标准连接器（插头座），并对连接器的尺寸, 每个针的排列位置做了明确规定。 电气特性：标准规定，逻辑“1”信号，电平在 3V -15V 之间； 逻辑“0”信号，电平在 +3V +15V 之间； 因此，使用RS-232C与微机接口时，需要将TTL电平（0 5V）与R

3、S-232C电平进行转换。可用现成的转换芯片（如MC1488、MC1489等）转换。 标准规定了RS-232C能连接的最大距离为 15.24 m（实际可达30 m ）。最大传输速率为 20k bps。 DTE与DCE之间的连接DTE与DCE之间的连接信号DTE与DTE之间的连接(零调制解调器连接)(a)无握手信号(b)握手信号自环(c)握手信号连接(d)握手信号标准连接(e)握手信号自环(本人用过的连接方式)可编程串行通信接口8251A 8251A的基本性能(1)同步方式(波特率064K)、异步方式(019.2K)(2)同步方式，5、6、7、8位来代表字符，内部自动检测同步字符。(3)异步方式

4、，5、6、7、8位来代表字符。(4)TTL电平(5)全双工双缓冲的接收/发送器。 8251A内部结构8251内部结构与CPU的连接信号D70、/RD、/WR、/CSRESET: 复位线CLK: 8251A的内部时钟。同步方式时CLK 30 x(/RXC和/TXC)；异步方式时CLK4.5x(/RXC和/TXC)。 : 控制/数据端。操作1写控制字写同步字符读状态字0写数据到发送缓冲器读数据从接收缓冲器TxRDY脚: 发送器准备好状态(发送缓冲器为空, 准备好从CPU接收数据)，高电平有效，用于通知CPU给8251A发数据，此时发送缓冲器为空。CPU写入数据后，发送缓冲器满，TxRDY复位(0)

5、。TxRDY脚变为有效的条件：TxRDY脚 = TxRDY位 & TxEN位 & (脚=0)其中 TxRDY位、TxEN位为状态字中的对应位。TxEMPTY脚：发送器空状态(发送移位寄存器空)。8251A发送部分内部逻辑结构: 发送时钟。用于控制发送数据的速度。异步方式时，波特率因子k=1、16、64；同步方式时，波特率因子k=1。: 接收时钟。用于控制接收数据的速度。异步方式时，波特率因子k=1、16、64；同步方式时，波特率因子k=1。RxRDY脚: 接收准备好状态(接收缓冲器满)，高电平有效，用于通知CPU，8251A已经有接收到的数据，此时接收缓冲器满状态。CPU读出数据后，接收缓冲器

6、空，RxRDY复位。RxRDY脚变为有效的条件：RxRDY脚 = RxRDY位 其中 RxRDY位为状态字中的对应位。SYNDET/BRKDET: 内同步方式时,输出，检测到SYN字符时，输出SYNDET有效；外同步方式时，输入，用BRKDET来触发开始接收第一个RxD数据。与modem的连接信号与RS232C规定相同，是8251A与modem之间的握手信号。脚: 数据终端(DTE)准备好。输出，低电位有效。有效时，表示8251A准备好，用于通知modem。控制字中有一个DTR位，DTR位置1时，会使脚变0(有效); DTR位置0时，会使脚变1(无效)。脚: 请求发送。输出，低电位有效。有效时

7、，表示8251A要发送数据，用于通知modem。控制字中有一个RTS位，RTS位置1时，会使脚变0(有效); RTS位置0时，会使脚变1(无效)。脚: 数传设备准备好。输入，低电位有效。有效时，表示mode已经准备好，用于通知8251A。状态字中有一个DSR位可用于CPU来查询，DSR位为1时，表示检测到脚为低(有效); DSR位为0时，表示检测到脚为高(无效)。是对的应答。脚: 清除请求发送(允许发送)。输入，低电位有效。有效时，表示允许8251A发送数据。是对的应答。状态位中没有对应位。用硬件控制8251A中的发送器，只有脚有效时，发送器才能发送数据。 8251A编程控制字(CPU写入)工

8、作方式选择控制字(CPU写入)操作命令控制字(CPU写入) 状态字(CPU读出)只TxRDY脚与TxRDY位可能不同，其它与相应引脚有的信号同步变化。没有脚对应的状态位，由硬件控制;在CPU读接收数据缓冲器时，RxRDY复位(=0);CPU写发送数据缓冲器时，TxRDY复位(=0);TxRDY脚变为有效的条件：TxRDY脚 = TxRDY位 & TxEN位 & (脚=0)操作命令控制字中的ER有效会使状态字的的三个错误标志(FE,OE,PE)清0，当接收有错误时，相应位会置1。 写同步字符用于同步工作方式。读接收数据缓冲器/写发送数据缓冲器接收数据缓冲器，发送数据缓冲器占同一个地址，数据方向不

9、同。初始化过程 8251A应用实例8251A工作于异步工作方式，传送7位字符，1位偶校验，2位停止位，波特率因子为16。地址为0F0H, 0F1H。mov al, 11111010Bout 0f1h, almov al, 00110011Bout 0f1h, al将8251A初始化为同步工作方式。Mov al , 00111000BOut 0f1h, alMov al, 16hOut 0f1h, al ; syn1Out 0f1h, al ;syn2Mov al, 10010100BOut 0f1h,al 8251A工作于异步工作方式，传送7位字符，1位偶校验，2位停止位，波特率因子为16。地址为0F0H, 0F1H。从8251A接收80个字符。MOV AL, 0FAH; 设置工作方式OUT 0F1H, ALNOTNOP NOPMOV AL, 35H ；使能发送和接收，并清错误标志。OUT 0F1H, ALMOV DI, 0MOV CX, 80BEGIN: IN AL, 0F1HTEST AL, 02H ；查询RxRDY位JZ BEGININ AL, 0F0H；读接收缓冲器MOV DI+LIN