第 11 章 串行通信及接口电路.ppt

1、1,第11章 串行通信及接口电路,11.1 通信技术概述 11.2 RS-232接口标准 11.3 可编程通信接口Intel 8251A,2,11.1 通信技术概述,一、通信类型 二、串行通信的基本概念和名词术语 三、调制解调器,3,一. 通信类型,1并行通信 2串行通信 3串行通信类型 P295 （1）异步通信 （2）同步通信,4,（1）非同步（异步） 通信 （Asynchronous Data Communication）,图：异步通信的格式,5,（2）同步通信 （Synchronous Data Communication）,图：同步字符,6,二、串行通信的基本概念和名词术语,（1）串行

2、通信的特点： 所谓串行通讯是指外设和计算机间使用一 根数据信号线一位一位地传输数据，每一位 数据都占据一个固定的时间长度。 主要适用于长距离、低速率的通信中。 “串行”是指外设与接口电路之间的信息传送 方式，CPU与接口之间仍按并行方式工作。,7,串行通信的概念,8,(2)比特率、波特率的关系,比特率：串行通信时数据每秒传输的位数（bps）。用比特率来作为速率的测量单位。 波特率：每秒传输的“符号”（也称离散状态）的个数。 在计算机中，一个“符号”的含义为高、低两种电平，分别代表逻辑值“1”和“0”，所以每个符号的信息量为1比特，此时波特率与比特率刚好一致。,9,(3)数据传送方向,半双工（H

3、alf Duplex） 特点：数据可以在两个方向上进行传送，但是这种传送绝不能同时进行。（双向，但不同时）,图：半双工示意图,10,(3)数据传送方向（续）,全双工（Full Duplex） 特点：能够在两个方向同时进行数据传送。,图：完全双工示意图,11,(4)信息传输的检错和纠错(P298),串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息的出错。 最简单的检错方法是奇偶校验，即在传送字符的各位之外，再传送1位奇/偶校验位。可采用奇校验或偶校验。 奇校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，1的个数为奇数 偶校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，1的个数为偶数,12,三、调制

4、解调器（MODEM）,图：MODEM在远程通信的连接示意图,13,根据调制技术，一般有3种调制方法：调频、调幅和调相。 常用调频方法：FSK（Frenquency Shift Keying）频移键控法。 课本P298,14,信号的调制和解调,在通讯中，Modem起着传输信号的作用，是一种数据通讯设备，简称DCE（Data Communications Equipment）。 接收设备和发送设备称为数据终端设备，简称DTE（ Data Terminal Equipment）。,调制,解调,15,11.2 RS-232C接口标准,图：25引脚连接器外形,16,图：RS-232C的引脚图,RS-23

5、2C引脚（P300）,18,19,串行通信的接口标准（常用的9根信号线） 1-9引脚分别为：,CD数据载波检出 当本地DCE收到对方的DCE设备送来的载波信号时，使CD有效，通知DTE准备接收，并且由DCE将接收到的载波信号解调为数字信号，经RXD线送给DTE。 RXD接收数据 TXD发送数据 DTRDTE(即微机接口电路，如8250/8251)准备好 SG信号地 DSRDCE（即Modem）准备好 RTSDTE请求DCE发送 CTSDCE允许DTE发送,该信号是对RTS信号的回答。 RI振铃信号 当DCE收到交换机送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效，通知DTE已被呼叫。,20,11.3 可编

6、程通信接口Intel 8251A,一、8251的基本功能 二、8251的结构 三、 8251的接口信号 四、8251的编程 五、8251的应用,21,一、8251的基本功能,USART 通用同步异步接收器/发送器（Universal Synchronous Asynchronous Receiver/Transmitter） UART：Universal Asynchronous Receiver Transmitter USRT：Universal Synchronous Receiver Transmitter 典型芯片：Intel 8251，Zilog SIO，Motorola ACIA

7、。,22,8251的基本功能,(1) 可用于同步和异步传送。 (2)可产生中止字符(Break Character)；可产生停止位；可检查假启动位，自动检测和处理中止字符。 (3)完全双工，双缓冲器发送器和接收器。 (4) 出错检测：具有奇偶、溢出和帧错误等检测电路。,23,二、8251的结构,接收器接收来自RxD脚上的串行数据，并按规定的格式把它转换为并行数据，存放在接收数据缓冲器中。,发送器接收CPU送至的并行数据，加上起始位、奇偶校验位和停止位，然后由TxD脚发送。,读/写控制逻辑对CPU输出的控制信号进行译码。,24,8251可用来作为CPU与外设或调制解调器之间的接口。其接口信号可以

8、分为两组：一组为与CPU接口的信号；另一组为与外设(或调制器)接口的信号。,三、8251的接口信号,25,图：CPU通过Intel 8251与串行外设接口（P303）,26,四、8251的编程,1、方式选择控制字 2、命令字 3、状态寄存器,初始化编程的流程图,27,1、8251A方式选择控制字 （P306）,28,2、操作命令控制字 操作命令控制字直接让8251A实现某种操作或进入规定的工作状态，它只有在设定了方式选择控制字后，才能由CPU写入，其格式如下图所示。,29,3、状态字 CPU可在8251A工作工程中利用输入指令（IN指令）读取当前8251A的状态字，用以控制CPU与Intel

9、8251间的数据交换。其格式如下图所示。,30,例：编写8251异步模式下的接收和发送程序，完成 256个字符的发送和接收，设端口地址：208H， 209H，波特率因子16，1起始位，1停止位，无 奇偶校验，每字符8位。,五、8251的应用,31,MOV DX,209H MOV AL，01001110B；模式字 MOV DX，AL MOV AL，00110111B；控制字 OUT DX，AL MOV CX，256；发送256字节 NEXT： MOV DX 209H IN AL，DX；状态字 AND AL，01H；TXRDY？ JZ NEXT MOV AL，CL（假设） MOV DX，208H OUT DX，AL；发送 LOOP NEXT,发送程序,32,接收程序,接收256字节，放在buf中,Data segment buf DB 256 dup(?) Data ends MOV DX,209H MOV AL,40H；复位 OUT DX，AL MOV AL，0100,1110B；模式字 OUT DX，AL MOV AL，0011,0111B；控制字 OUT DX，AL M