8251芯片介绍

1、(1) 单工通信：它只允许一个方向传输数据，不能进行反方向传输。(2)半双工通信：它允许两个方向传输数据，但不能同时传输，只能交替进行，A 发 B 收或B 发 A 收，这种协调可以靠增加接口的附加控制线来实现，也可用软件约定来实现。(3)全双工通信：它允许两个方向同时进行数据传输，A 收 B 发的同时可A 发 B 收，但是这两个传输方向的资源必须完全独立，A 与 B 都必须有独立的接收器和发送器，从A 到 B和从B 到 A 的数据通路也必须完全分开( 至少在逻辑上是分开的) 。8251 作用、特点具有同步 / 异步的接受 / 发送功能它能将并行输入的8 位数据变换成逐位输出的串行信号；也能将串

2、行输入数据变换成并行数据，一次传送给处理机。广泛应用于长距离通信系统及计算机网络。8251A 由发送器、 接收器、 数据总线缓冲存储器读/ 写控制电路及调制/ 解调控制电路等5 部分组成，各组成部分的工作过程：8251A 的发送器包括发送缓冲存储器，CPU用 OUT指令将要发送的数据送入到 8251A 的数据总线缓冲器， 再并行送入发送数据缓冲器中。当 TxRDY有效时，将数据送移位寄存器将并行数据转换为串行数据并格式化后，经 TxD 引脚串行输出。发送移位寄存器 ( 并串转换 ) 及发送控制电路 3 部分， CPU需要发送的数据经数据发送缓冲存储器并行输入，并锁存到发送缓冲存储器中。如果是采

3、用同步方式，则在发送数据之前，发送器将自动送出一个 ( 单同步 ) 或两个 ( 双同步 ) 同步字符 (Sync) 。然后，逐位串行输出数据。如果采用异步方式，则由发送控制电路在其首尾加上起始位及停止位，然后从起始位开始，经移位寄存器从数据输出线 TXD 逐位串行输出，其发送速率由 TXC端上收到的发送时钟频率决定。当发送器作好接收数据准备时，由发送控制电路向CPU发出 TXRDY有效信号，CPU立即向 8251A并行输出数据。如果8251A 与 CPU之间采用中断方式交换信息，那时TXRDY作为向 CPU发出的发送中断请求信号。待发送器中的八位数据发送完毕时，由发送控制电路向 CPU 发出T

4、XEMPTY有效信号，表示发送器中移位寄存器已空。因此，发送缓冲存储器和发送移位寄存器构成发送器的双缓冲结构8251A 的接收器包括接收缓冲存储器，接收移位寄存器( 串并转换 ) 及接收控制电路3 部分。外部通信数据从RXT 端，逐位进入接收移位寄存器中。如果是同步方式， 则要检测同步字符，确认已经达到同步，接收器才可开始串行接收数据，待一组数据接收完毕，便把移位寄存器中的数据并行置入接收缓冲存储器中；如果是异步方式，则应识别并删除起始位和停止位。这时 RXDRY线输出高电平，表示接收器已准备好数据，等待向CPU输出。 8251A 接收数据的速率由 RXC 端输入的时钟频率决定。接收缓冲存储器

5、和接收移位寄存器构成接收器的双缓冲结构。数据总线缓冲存储器是 CPU与 8251A 之间信息交换的通道。它包含3 个 8 位缓冲寄存器，其中两个用来存放CPU向 8251A 读取的数据及状态，当CPU执行 IN 指令时，便从这两个寄存器中读取数据字及状态字。另一个缓冲寄存器存放CPU向 8251A 写入的数据或控制字。当CPU执行 OUT指令时，可向这个寄存器写入，由于两者公用一个缓冲寄存器，这就要求CPU在向 8251A 写入控制字时，该寄存器中无将要发送的数据。为此，该接口电路必需要有一定的措施来防止。读/ 写控制电路、完成 CPU对芯片的读写控制和复位功能用来接收一系列的控制信号，由它们

6、可确定8251A 处于什么状态， 并向 8251A 内部各功能部件发出有关的控制信号，因此它实际上是8251A 的内部控制器调制 / 解调控制电路当使用 8251A 实现远距离串行通信时， 8251A 的数据输出端要经过调制器将数字信号转换成模拟信号，数据接收端收到的是经过解调器转换来的数字信号，8251A 芯片的控制字及其工作方式控制字： PPT95页起包括：方式选择控制字（95）、操作命令控制字（98）、状态控制字（100）、8251 的工作方式：异步工作方式：CPU发出接收命令，接收电路监视RxD端，发现一个起始位，开始一个字符的接收过程。在接收手时针的作用下，接收到的数据串行进入接收移

7、位寄存器，被移位并进行奇偶校验， 再删除停止位， 得到并行数据， 经片内总线接收数据缓冲器，等待 CPU读取，同时 RxRDY引脚置高电平，且状态寄存器的RxRDY位为 1同步工作方式：同比工作方式分为内同步和外同步：工作于内同步： CPU发出允许接收和进入搜索指令，检测 RxD引脚，将接收的数据位送入移位寄存器， 并与同步字符寄存器的内容比较， 若不同， 不断接收并且进行移位比较操作，知道相同出现，则 SYNDET置高电平，表明同步出现。若为双同步则需两个字符均一致。工作于外同步： 由外部电路监测同步字符， 当发现同步字符后， 从同步输入端SYNDET输入高电平，告知 8251A，8251A 就脱离对同步字符的搜索过程，高电平需维持一个接收时钟周期。达到同步后，8251A 利用接收时钟采样RxD，接收同步帧格式数据。采得的数据送往移位寄存器，当位数达到一个字符规定的数位时，移位寄存器的内容通过片内总线送往接收数据缓冲器，同时RxRDY引脚置高电平，且状态寄存器的RxRDY位为 1，表示已经收到一个可用字符。8251 与 CPU的数据交换采用查询方式，在数据交换前应读取状态寄存器。状态寄存器 D0=1(TxRDY=1)，CPU可以向 8251 数据端口写入数据，完成串行数据的发送状态寄存器 D1=1 (RxRDY=