串行通信和DMA控制接口报告

1、1.0串行通讯与直接存储器访问控制接口10.1串行通讯的基本概念是：数据按二进制位顺序地被传输，并且每个二进制位的数据占用预定的时间长度。 这种情况可以用少数线路在系统之间交换信息，特别适用于计算机和计算机，计算机和外部设备之间的远程通讯，但是串行通讯的速度很慢。 串行通讯线路有以下三种方式： (1)单通讯：只能向单向式传输数据。 a只是数据信号发送器，b只是数据接收机，不能进行反向传输。 (2)半双工通讯：可以双向传输数据，但不能向云同步传输，只能交替进行，a发b发或b发a发。 在这种情况下，为了控制线路的切换，需要控制两端的设备来决定数据的流动。 这种协调既可以通过接口的附加控制线来实现，

2、也可以通过软件的约束来实现。 (3)全双工通信：如图所示，数据可以在两个方向上被云同步发送，并且当a接收到b时，a可以向云同步发送b。 显然，两个传输方向的资源必须完全独立，并且a和b必须与不同接收机有信号发送器并且从a到b和b到a的数据路径也必须完全分开(至少分开成逻辑性)。 另外，图8.21、10.1.2串行通讯数据的发送接收方式能够采用串行通讯中的数据的发送接收与非同步同步这样的基本的工作方式。 1 .异步通信方法中的异步通信采用的数据格式由不定的“二进制位数”阵列配置而成。 第一二进制位被称为星空卫视二进制位，其宽度为1二进制位，低电平，接着转送1字节(8二进制位)的数据，高电平为“1

3、”，低电平为“0”，最后是苏掌门人二进制位，宽度为1二进制位、1.5比特或2比特，在两个数据集之间空比特图10.2表示异步通信的数据格式。 每秒传输数据的二进制位数称为传输率，即波特率。 波特率一般在300，600，900，1，200，2，400，9，600波特酒之间。 在确定了计算机之间的异步通信速度之后，通常虽然不能变动，但通讯的数据是可变动的，也就是说，数据组之间的空闲二进制位是可变的。 2 .同步通讯方式在同步通讯中使用的数据格式，根据控制连接协议分为面向字符和面向二进制位两种。 (1)面向字符类型的数据格式：面向字符类型的同步通讯数据格式，如下图所示，可采用单同步、双同步及输出同步3

4、种数据格式。 在图8.24中，单同步是指在传输数据之前传输一个同步字符“SYNC”，而双同步是指首先传输两个同步字符“SYNC”。 接收方检测到该同步字符后，开始接收数据。 外部同步通讯的数据格式中没有同步字符，通过专用的控制线传输同步字符，实现接收侧和发送侧的同步。 一旦完成每一个信息帧信息，就以2字节的循环控制查询密码CRC结束。 (2)面向二进制位型的数据格式：根据同步数据网络链接控制连接协议(SDLC )，面向二进制位型的数据以信息帧为单位被传输，每一个信息帧由6个部分组成。 第一部分是开始标志“7EH”，第二部分是1字节的地址字段，第三部分是1字节的控制字段，第四部分是要传送的数据，

5、数据都是二进制位的集合，第五部分是2字节的循环控制查询密码CRC，最后部分是“7EH”，结束标志和面向二进制位类型的数据格式如图所示。 在图8.25和SDLC连接协议中，在分段和CRC分段中不允许出现6个“1”。 否则，误认为结束标志。 因此，要求在发送侧进行检查，若连续出现5个“1”，则立刻插入“0”，在接收侧删除该插入的“0”，恢复为原来的数据，保证通讯的正常进行。 异步通信速度通常低于同步通讯速度。 最高同步通讯速率可达到800k二进制位，适用于传输信息量多、传输速率高的系统。 10.2程序设计师串行通讯接口芯片8251A、8251A是用于同步或异步地与外部老虎钳串行通讯8.6系列电脑C

6、PU的通用串行投入产出接口。输入到残奥电平的8二进制位数据可以转换为以二进制位为单位输出的串行信号。也可以将串行输入数据转换为残奥电平数据，然后一次传送到处理器。 广泛应用于长距离电信系统和计算机网络。10.2.1 8251A芯片内部结构及其功能，8251A如图10.4(a )所示，由发送机、接收机、数据男低音缓冲存储器、读取/写入控制电路、调制解调控制电路等5个部分构成。 在图10.4(b )中示出大头针信号。 另外，图8.26，图8.26，1 .发射器8251A的发射器包括发射缓冲器、发射移位暂存器(残奥-串转换器)以及发射控制电路3部分，并且需要由电脑CPU发射的数据通过数据发射缓冲器输

7、入到残奥电平，并且被锁存在发射缓冲器中。 对于同步方法，信号发送器在发送数据之前会自动发送一个(单同步)或两个(双同步)同步字符(Sync )。 然后，将数据一个二进制位一个地串行输出。 采用异步方式，发送控制电路使其首尾相加星空卫视二进制位和掌门人二进制位，然后从星空卫视二进制位通过移位暂存器从数据输出线TXD每次二进制位输出，并由TXC侧接收的发送时钟频率决定其发送速率。 2 .接收器8251A的接收器包括接收缓冲器、接收移位暂存器(串并转换)、以及接收控制电路3。 外部通讯数据从RXT侧按每个二进制位进入接收移位暂存器。 同步方式是检测同步字符，确认达到同步后，接收器开始串行接收数据，在

8、完成一系列数据的接收之前，将移位暂存器的数据并行放入接收缓冲区的异步方式，需要识别开始二进制位和停止二进制位并删除。 此时，RXDRY线路输出高电平，表示接收机准备数据，等待向电脑CPU输出。 8251A接收数据的速率由在RXC端输入的时钟频率决定。 接收缓冲器和接收移位暂存器构成接收器的双缓冲器结构。 3 .男低音缓冲存储器男低音缓冲存储器是电脑CPU和8251A之间信息交换的通道。 这包括三个8二进制位缓冲区暂存器，用于存储电脑CPU读取到8251A的数据和状态，当电脑CPU执行IN命令时，将从这两个暂存器读取数据字和状态字。 另一个缓冲区暂存器存储电脑CPU写入8251A的数据或控制字。

9、 电脑CPU执行OUT指令时，可以写入该暂存器。 由于此暂存器具有共同的缓冲暂存器，因此当电脑CPU向8251A写入控制字时，要求此暂存器没有要发送的数据。 因此，该接口电路需要采取措施来防止。 4 .读取/写控制电路读取/写控制电路是用于接收一系列控制信号，确定8251A处于何种状态，以及用于发出与8251A内的每个功能零配件相关联的控制信号的8251A内部控制支重轮。 读/写控制电路接收的控制信号为(1) RESET重置定径套信号。 输入8251A，高电平有效。 RESET有效，使8251A的各暂存器处于重定径套状态，收发线路处于空闲状态。 (2) CLK宏星空卫视摇滾乐。 输入8251A

10、。 CLK信号用于生成8251A内部的时间节点信号。 在同步方案中，CLK必须等于或大于传输时钟(TXC )和接收时钟(RXC )频率的3.0倍。 对于异步方案，CLK必须是发送/接收时钟的4.5倍或更大。 8251A还规定了CLK的频率在0.743.1MHz的范围内。 cs片段信号。 从电脑CPU输入，低电平有效。 表示CS有效并且选择了该8251A芯片，通常在8251A的更高端口地址下被解码。 (4) RD和WR对控制信号进行读写。 从电脑CPU输入，低电平有效。 (5) C/D控制/数据信号。 C/D1表示当前通过整个数据传输的是控制字或状态信息，C/D0表示当前通过数据男低音传输的是数

11、据，两者都可以在一个地址查询密码中选择。5 .当使用调制/解调控制电路8251A实现长距离串行通讯时，8251A的数据输出端通过调制器将数字信号转换为模拟计程仪信号，并且数据接收端通过解调器接收转换后的数字信号，因此、DTR是有效的，并且电脑CPU准备好接收数据控制字中DTR二进制位1时，DTR输出有效的信号。 (2) DSR数据设备准备信号； 从调制调解器输入，低电平有效。 DSR是有效的，表示调制调解器或外部设备准备发送数据。 给DTR的回答信号。 电脑CPU用IN指令读取8251A状态暂存器的内容，检测DSR二进制位状态，DSR1的情况表示DSR有效。 (3) RTS请求发送信号。 输出

12、到调制调解器，低电平有效。 RTS有效且指示电脑CPU做好发射数据的准备且可由软件界定。 特罗尔字中的RTS二进制位1时，输出RTS有效信号。 (4) CTS清除发送信号。 从调制调解器输入，低电平有效。 CTS的有效表示调制调解器准备作为接收数据，只要控制字的TXEN二进制位1、CTS有效，信号发送器就能够串行地发送数据。 给RTS的回答信号。 如果在数据发送过程中禁用了CTS或TXEN0，则信号发送器在发送中的字符结束时停止发送。10.2.2 8251A芯片的预计程仪编程，程序设计师串行通信接口芯片8251A在使用之前进行初始化，决定其工作方式，传输速度，字符格式以及掌门人二进制位长度等，

13、能够使用的控制字为以下的控制字。 B2B1二进制位用于定义8251A的行为是同步方式还是异步方式，如果是异步方式，B2B1的值也决定传输速率。 一个输入的时钟频率与波特率相同，可发送和接收的波特率不同，RXC和TXC也可以不同，但是波特率系数必须相同。1.6显示时钟频率是波特率的1.6倍。6.4显示时钟频率是波特率的6.4倍另外，在图10.5中，因而一般将1，1.6和6.4称为波特率系数，具有可使用发送/接收时钟频率发送/接收波特率系数L2L1二进制位将数据字符的长度定义为5、6、7或8二进制位的关系。 PEN二进制位定义是否带奇偶校验，称为验证行政许可二进制位。 在PEN1的情形中，EP二进

14、制位定义了采用奇偶校验还是奇偶校验。 S2S1二进制位定义异步方式的掌门人二进制位长度(1二进制位、1.5二进制位或2二进制位)。 在同步方法中，S1二进制位定义外部同步(S11 )还是内部同步(S10 )，S2二进制位定义单同步(S21 )还是双同步(S20 )。 另外，如图10.6所示，操作命令控制字的使用格式是TXEN二进制位或发送行政许可二进制位，由txe n1 (txe n1 )表示，信号发送器能够经由TXD线外部串行发送数据。 图10.6、DTR二进制位是数据终端的准备二进制位。 DTR1指示电脑CPU已准备接收数据，而DTR引线端子的输出此时是有效的。 RXE二进制位是行政许可接

15、收二进制位。 在RXE1上，接收器可以通过RXD线从外部串行接收数据。 SBRK二进制位是发送中断字符二进制位。 SBRK1通过TXD线始终发送“0”信号。 在正常通讯期间，SBRK二进制位应保持“0”。 ER二进制位为清除错误标志二进制位。 8251A中设定了奇偶校验标志PE、越境错误标志OE、信息帧检查错误标志FE这3个错误标志。 ER1时，将PE、OE和FE的标志清除为云同步。 RTS二进制位是请求发送的信号。 RTS1使RTS在8251A上有效，以指示电脑CPU做好发射数据的准备并请求调制调解器或外部设备发射数据。IR二进制位是内部重新定径套信号。 IR1使8251A返回到接收方式选择

16、控制字的状态。 EH二进制位为托蕾丝花边方式二进制位。 由于EH二进制位只对同步方法有效，而EH1表示开始同步字符搜索，因此同步方法需要在行政许可接收(RXE1 )和为云同步启用EH1、启用ER1并清除所有错误标志后开始同步字符搜索。 之后写入的8251A的控制字全部是操作指令控制字。可以仅将外部重新定径套命令RESET1或内部重新定径套命令IR1返回到接收方式选择命令语状态。 3 .状态控制字电脑CPU可以在8251A的动作中利用IN命令读取当前8251A的状态控制字，其使用形式如图10.7所示。图10.7、电脑CPU可在任何时间节点上使用IN命令读取8251A状态字。 在这种情况下，C/D

17、引脚端子输入“1”，在电脑CPU读取状态时，8251A自动禁止状态二进制位的变更。 初始化8251A的pull计程仪程序在系统重新定径套后，必须始终使用方法选择控制字，并紧跟在重新定径套命令之后。 如果定义8251A以异步方式运行，则必须在开始数据传输之前定义操作命令控制字。 在数据传送中，使用操作命令字重新定义，或者使用状态控制字读取8251A的状态，在用操作命令特罗尔字将IR位置“1”传送到8251A后，8251A再次接收方式选择命令字，直至数据传送结束另外，在采用同步方式时，在方式选择控制字之后输出同步字符，在一个或两个同步字符之后使用操作命令控制字，以后的过程与同步方式相同。 另外，1

18、0.2.3 8251A串行接口的应用例、使用8251A实现串行接口通讯是指在两台微机上各设置一个RS232串行接口。 RS232串行接口采用8251A芯片，通讯结构的程序流程图如图8.32所示。 采用异步或同步方式，可实现单工、双工或半双工通讯。 在查询方式、异步传输、双方实现半双工通讯的情况下，初始化计程仪程序由两部分组成。 一部分将一个定义为信号发送器，另一部分将对方定义为接收机。 发送器电脑CPU在每次询问法TXRDY有效时，向8251A并行输出1字节的数据的接收侧电脑CPU在每次询问法RXRDY有效时，从8251A并行输入1字节的数据，直到传输了所有的数据为止进行。图8.32、发送侧初始化计程仪程序和发送控制计程仪程序如下： STT:MOVDX、8251A控制通讯端口； MOVAL，7FH OUTDX，AL MOVAL，11H OUTDX，AL MOV DI，发送块开始地址MOV CX，发送块字节数； 下一个： movdx，8251A控制通讯端口IN AL，dx和al，01 h JZ