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第11章串行通信及接口电路11.1

通信技术概述11.2RS-232接口标准11.3可编程通信接口Intel8251A111.1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2一.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3CPU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Intel8251间的数据交换。MOVDX,209H串行通信的接口标准（常用的9根信号线）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。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。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。bufDB256dup(?)USRT：UniversalSynchronousReceiverTransmitterMOVDX,209H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。MOVCX，256 ；（1）非同步（异步）通信

（AsynchronousDataCommunication）常用调频方法：FSK（FrenquencyShiftKeying）频移键控法。（1）非同步（异步）通信

（Asynchronous

DataCommunication）图：异步通信的格式4（2）同步通信

（Synchronous

DataCommunication）图：同步字符5二、串行通信的基本概念和名词术语（1）串行通信的特点：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。6串行通信的概念7(2)比特率、波特率的关系①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。②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。8(3)数据传送方向①半双工（HalfDuplex）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）设备A发送器/接收器设备B接收器/发送器Dataflow图：半双工示意图9(3)数据传送方向（续）②全双工（FullDuplex）特点：能够在两个方向同时进行数据传送。设备A发送器/接收器设备B接收器/发送器图：完全双工示意图10(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11三、调制解调器（MODEM）图：MODEM在远程通信的连接示意图12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（FrenquencyShiftKeying）频移键控法。课本P29813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（DataCommunicationsEquipment）。接收设备和发送设备称为数据终端设备，简称DTE（DataTerminalEquipment）。调制解调1411.2RS-232C接口标准图：25引脚连接器外形15图：RS-232C的引脚图RS-232C引脚（P300）161718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DTR DTE(即微机接口电路，如8250/8251)准备好SG 信号地DSR DCE（即Modem）准备好RTS DTE请求DCE发送CTS DCE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。1911.3可编程通信接口Intel8251A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20一、8251的基本功能USART－通用同步异步接收器/发送器（UniversalSynchronousAsynchronousReceiver/Transmitter）

UART：UniversalAsynchronousReceiverTransmitterUSRT：UniversalSynchronousReceiverTransmitter典型芯片：Intel8251，ZilogSIO，MotorolaACIA。

218251的基本功能 (1)可用于同步和异步传送。 (2)可产生中止字符(BreakCharacter)；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。22二、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。23

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24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。（1）非同步（异步）通信

（AsynchronousDataCommunication）(4)出错检测：具有奇偶、溢出和帧错误等检测电路。MOVDX，208HUSART－通用同步异步接收器/发送器（UniversalSynchronousAsynchronousReceiver/Transmitter）bufDB256dup(?)图：MODEM在远程通信的连接示意图MOVAL，CL（假设）图：RS-232C的引脚图图：RS-232C的引脚图MOVDX,209H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。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。MOVDX209HMOVAL,40H；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

图：CPU通过Intel8251与串行外设接口（P303）25四、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26(2)可产生中止字符(BreakCharacter)；MOVAL，0100,1110B；方式，CPU与接口之间仍按并行方式工作。2RS-232C接口标准图：RS-232C的引脚图MOVAL，0011,0111B；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。三、8251的接口信号主要适用于长距离、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例：编写8251异步模式下的接收和发送程序，完成图：RS-232C的引脚图三、8251的接口信号3．串行通信类型P295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。特点：能够在两个方向同时进行数据传送。（1）串行通信的特点：1、8251A方式选择控制字（P306）272、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。

283、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Intel8251间的数据交换。其格式如下图所示。

29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30MOVDX,209HMOVAL，01001110B ；模式字MOVDX，ALMOVAL，00110111B；控制字OUTDX，ALMOVCX，256 ；发送256字节NEXT：MOVDX209HINAL，DX；状态字ANDAL，01H；TXRDY？JZNEXTMOVAL，CL（假设）MOVDX，208HOUTDX，AL；发送LOOPNEXT发送程序31接收程序接收256字节，放在buf中DatasegmentbufDB256dup(?)Dataends┆MOVDX,209HMOVAL,40H；复位OUT