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1、1 8.3 可编程接口芯片8251A 8251A是通用同步异步接收发送器USART(Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter)，适合作异步起止式数据格式和同步面向字符数据格式的接口，其功能很强。28.3 可编程串行通信接口芯片可编程串行通信接口芯片8251一、基本功能一、基本功能 (1) 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064 000波特，异步方式下波特率为019 200波特。 (2) 在同步方式时，每个字符可定义为5、6、7或8位。两种方法实现同步，由内部自动检测同步字符或由外部给出同步信号

2、。允许同步方式下增加奇/偶校验位进行校验。(3) 在异步方式下，每个字符可定义为5、6、7或8位，用1位作奇偶校验。时钟速率可用软件定义为波特率的l、16或64倍。另外，8251A在异步方式下能自动为每个被输出的数据增加1个起始位，并能根据软件编程为每个输出数据设置1位、1.5位或2位停止位。(4) 能进行出错检测。带有奇偶、溢出和帧错误等检测电路，用户可通过输入状态寄存器的内容进行查询。（）与Intel 8080、8085、8086、8088CPU兼容3二、内部结构二、内部结构发送缓冲器数据总线缓冲器调制解调控制电路DB读 / 写逻辑RESETCLKRDWRC/DCSDSRDTRCTSRTS

3、发送控制电路接收缓冲器接收控制电路RxDTxDTxRDYTxETxCRxRDYRxCSYNDET状态缓冲器、接收数据缓冲器、数据/命令缓冲器4作用：接收器接收在RxD上的串行数据并按规定的格式转换为并行数据，存放在接收数据缓冲器中。RxD异或门内部CLKDB检测奇偶检验结果接收缓冲寄存器接收移位寄存器奇偶位停止位 1波特率工作过程：（异步方式）当8251允许接收并准备好接收数据时，监测RxD端，当检测到起始位（低电平）后，使用16倍率的内部CLK，连续检测8个0确认。然后按波特率移位、检测RXD，直至停止位。内部删除起始、奇偶、停止位接收缓冲寄存器后，使RxRDY为高，向CPU提出中断申请。1

4、、接收器5启动检测确定已检测到启动位采样数据检测16T启动位DATACLOCK（内同步方式）在CPU发出允许接收命令后，8251一直检测RxD，把接收到的每一位数据送入移位寄存器，与同步字符寄存器的内容进行比较。若两者不相同，则继续接收数据和进行移位比较操作；若相等，则8251将SYNDET置1，表示已找到同步字符。找到同步字符后，利用时钟采样和移位RxD线上的数据位，按规定的位数送接收数据缓冲器，同时RxRDY信号。16T6 内部产生起始、奇偶检验、停止位，按约定的波特率从TxD输出。数据发送缓冲器波特率发送移位寄存器奇偶位停止位 1起始位异或门TXDSOUT0内部CLKDB CPU执行输出

5、指令，并行数据发送缓冲器。工作过程发送缓冲器发送移位寄存器，向CPU提出中断申请（TxRDY=1）。 当数据全部输出结束，在TXD发出连续低电平(TxE=1)。2、发送器7RxD（Receiver Data）接收数据：从RxD端 串行输入数据输入RxRDY（Receiver Ready）接收数据准备好：表示接收数据缓冲器已收到一个字符数据，CPU可采用中断或查询方式读取数据（ RxRDY=0）。SYNDET/BRKDET（Sync Detecte/Break Detece）同步检测/断点检测 同步方式（同步检测）：在内同步方式，当8251检测到同步字符， SYNDET输出为高点平，表明8251

6、A已处于同步状态。CPU执行一次读操作后， SYNDET自动复位； 1、与接收有关的信号3、外部引脚8 异步方式（断点检测）：当8251从RxD端连续收到两个由全“0”组成的字符时，该引脚输出为高电平，表示当前线路上无数据可读，只有当RxD端收到1个“1”信号或8251复位时， BRKDET变为低电平。RxC（ Receiver Clock）接收时钟外同步方式： 当SYNDET引脚有一个正跳变脉冲，8251在下一个接收时钟的上升沿开始接收字符，一旦达到同步， SYNDET引脚的高电平即可撤除。9TxE（ Transmitter Empty）发送器空： TxE=1表示发送移位寄存器中已无数据可以

7、向外部发送。此时，由TxD输出空闲位（同步字符）。当8251从CPU接收到一个数据后，TxE=“0”。TxC（ Transmitter Clock）发送时钟TxD（Transmitter Data）发送数据：将CPU送入的并行数据转换成串行格式后，从TxD端输出TxRDY（ Transmitter Ready）发送数据准备好： TxRDY=1表示发送数据缓冲器已准备好从CPU接收一个字符数据，CPU可采用中断或查询方式输出一个数据（ RxRDY=0）。2、与发送有关的信号104、8251读写操作表CSRDWRC/D操 作0010CPU 读 8251 数据0100CPU 向 8251 写数据00

8、11CPU 读 8251 状态字0101CPU 向 8251 写控制字011*数据总线浮空1*数据总线浮空115、调制解调器控制电路在远程通信时，可用8251与调制解调器相连，经电话线传输数据RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxCDBCBAB8251A 波特率发生器MODEM电话线接口电话线数据通信设备DCE数据终端设备DTEDTR（Data Terminal Read y）数据终端准备好（通知数据装置）DSR（Data Set Ready）数据装置准备好（回应DTR信号）RTS（Request to Send）数据终端向MODEM发出请求表示数据已准备好需要发送CTS（Clear

9、to Send） MODEM回应终端,若TxEN有效8251可以发送数据，发送结束CTS=“1”。126、8251A与CPU的连接13三、8251A的初始化方式字：确定8251A的工作方式；（异步，波特率，字符长度，奇偶校验）命令字：控制8251A按方式字所规定的方式工作；（允许，禁止收发数据，启动搜索同步字符，8251复位）状态字：了解8251A的工作状态。复位操作输出方式字传送完输出第一个同步字符输出第二个同步字符输出命令字传送数据输入状态字同步方式双同步复位YNYYYNNN14注：对8251的控制口进行一次写入操作，需有写恢复时间。（写恢复时间一般为16个时钟周期）DELAY1： MOV

10、 CX，02HD0： LOOP D0 RET8251复位电源上电，8251自动进入复位状态，为了确保在送方式字和命令字之前8251正确复位，可向8251的控制口连续写入3个“0”，然后再写入一个复位控制字（40H），用软件使8251可靠复位。152、方式字 用于CPU对8251编程，决定8251 的通信的格式。如数据长度、奇偶检验、停止位等。01 异步110 异步1611 异步6400 字符长度为5位01 字符长度为6位10 字符长度为7位11 字符长度为8位 0 无奇偶校验位01 奇校验11 偶校验无效 001个停止位 011.5个停止位 102个停止位 11 S2 S1 EP PEN L2

11、 L1 B2 B1异步方式16与异步方式相同1 SYND为输入（外同步）0 SYND为输出（内同步）1 单字符同步0 双字符同步SCS ESD EP PEN L2 L1 0 0 同步方式17EHIR RST ER SBRK RxE DTR TxEN使DTR引脚为低电平1 启动搜索同步字符1 允许发送0 禁止发送1 允许接收0 禁止接收1 使TxD线变低，发送空白字符0 正常工作1 内部复位，使8251回到方式选择格式1 使RST引脚输出低电平1 使错误标志PE，OE，FE复位3. 命令字184、状态字 DSR SYNDET/BRKDETFE OE PETxE RxRDY TxRDY发送器准备好

12、奇偶错误溢出错误帧错误（异步）同引脚含义数据装置准备好191异步模式下的初始化程序举例例题：例题：设8251A工作在异步模式，波特率系数(因子)为16，7个数据位/字符，偶校验，2个停止位，发送、接收允许，设端口地址为00E2H和00E4H。完成初始化程序。MOV AL，0FAH ；送模式字MOV DX，00E2HOUT DX，AL ；异步方式，7位/字符，偶校验，2个停止位MOV AL， 37H；设置控制字，使发送、接收允许，清出错标志OUT DX， AL ；有效202同步模式下初始化程序举例 设端口地址为52H，采用内同步方式，2个同步字符（设同步字符为16H），偶校验，7位数据位/字符。

13、MOV AL，38H ；设置模式字，同步模式，用2个同步字符OUT 52H，AL ； 7个数据位，偶校验MOV AL，16H OUT 52H，AL ；送同步字符16HOUT 52H，AL MOV AL， 97H ；设置控制字，使发送器和接收器启动OUT 52H， AL21六、六、8251A应用举例应用举例 输入字符要求异步方式下，输入50个字符，波特率因子为16，8位数据，1位停止位。设数据端口地址为30H，控制端口地址为31H。 22 MOV AL，40HOUT31H，AL；复位8251AMOV AL，50H；OUT31H，AL；写入异步方式选择字MOV AL，37HOUT 31H，AL；控

14、制字写入奇地址PortEMOV DI，0；变址寄存器置“0”MOV CX，32H；送入计数初值50个字符INPUT:INAL，31H ；读取状态字TEST AL，02H ；测试状态字第2位RXRDYJZINPUT；8251A未收到字符则重新取状态字INAL，30H ；RXRDY有效，从偶地址口PortO输入数据MOV DX，Buffer；缓冲区首址送DXMOV DX十DI，AL；将字符送入缓冲区INCDI；缓冲区指针加1IN AL，31H ；再读状态字TEST AL，38H ；测试有无三种错误JNZ ERROR；有错转出错处理LOOP INPUT；没错，又不够50个字符，转InputJMP E

15、XIT；如已输入50个字符，则转结束ERROR：EXIT：23两台微型计算机通过8251A相互通信的举例 24分析：初始化程序由两部分组成：是将一方定义为发送器。发送端CPU每查询到TXRDY有效，则向8251A并行输出一个字节数据；是将对方定义为接收器。接收端CPU每查询到RXRDY有效，则从8251A输入一个字节数据，一直进行到全部数据传送完毕为止。25发送端初始化程序与发送控制程序STT： MOV DX，8251A控制端口 MOV AL，7FH OUT DX，AL ；将825lA定义为异步方式，8位数据，1位停止位MOV AL，11H ；偶校验，取波特率系数为64，允许发送。OUT DX

16、，ALMOV DI，发送数据块首地址 ；设置地址指针MOV CX，发送数据块字节数 ；设置计数器初值NEXT：MOV DX，8251A控制端口 IN AL，DX AND AL，01H ；查询TXRDY有效否?JZ NEXT ；无效则等待MOV DX，8251A数据端口、 MOV AL，DI； ；向8251A输出一个字节数据。OUT DX，AL INC DI ；修改地址指针 LOOP NEXT ；未传输完，则继续下一个HLT26接收端初始化程序和接收控制程序 SRR：MOV DX，8251A控制端口 MOV AL，7FH OUT DX，AL ；初始化8251A，异步方式，8位数据MOV AL，

17、14H ；1位停止位，偶校验，波特率系数64，允许接收。OUT DX，AL MOV DI，接收数据块首地址 ；设置地址指针MOV CX，接收数据块字节数；设置计数器初值COMT：MOV DX，8251A控制端口 IN AL，DX ROR AL，1 ；查询RXRDY有效否?ROR AL，1 JNC COMT ；无效则等待ROR AL，1 ROR AL，1 ；有效时，进一步查询是否有奇偶校验错。JC ERR ；有错时，转出错处理MOV DX，8251A数据端口 IN AL，DX ；无错时，输入一个字节到接收数据块。MOV DI，AL INC DI ；修改地址指针LOOP COMT ；未传输完，则继

18、续下一个HLTERR：CALL ERR-OUT27练习28例：8251工作于异步方式，波特率系数为16，7位数据位，1个停止位，偶校验，控制口地址3F2H。MOV DX，3F2HMOV AL，00HOUT DX，ALCALL DELAY1OUT DX，ALCALL DELAY1OUT DX，ALCALL DELAY1MOV AL，40H ；复位字OUT DX，ALCALL DELAY1MOV AL，01111010B ；方式字OUT DX，ALCALL DELAY1MOV AL，00010101B ；命令字OUT DX，AL29BEG-T: MOV DX，1F2H MOV AL，7AH OUT

19、 DX，AL MOV CX，02H D1： LOOP D1 MOV AL，11H OUT DX，AL MOV CX，02H D2： LOOP D2 LEA DI，BUFF-T MOV CX，COUNT-TNEXT-T： IN AL，DX TEST AL，01H JZ NEXT-T PUSH DX MOV DX，1F0H MOV AL，DI OUT DX，AL INC DI POP DX LOOP NEXT-T置方式字置命令字置发送缓冲区首址置发送数据数读入8251状态TxRDY=1 从发送缓冲区取数送8251修改指针发送完YYNN30BEG-R： MOV DX，1F2H MOV AL，7AH OUT DX，AL MOV CX，02H D3： LOOP D3 MOV AL，14H OUT DX，AL MOV CX，02H D4： LOOP D4 LEA DI，BUFF-R MOV CX，COUNT-RNEXT-R： IN AL，DX TEST AL，02H JZ NEXT-R TEST AL，38H JNZ ERROR MOV DX，1F0H IN AL，DX MOV DI，AL INC DI LOOP NEXT-R置方式字置命令字置接收缓