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1、一、全双工、半双工和单工 1. 全双工通信 分别用独立的接口和传输线来发送和接收信号，使发送和接收可同时进行。,7.4 串行通信和串行接口,串行通信 数据的各位按时间顺序依次在一根传输线上传输,7.4.1 串行通信的基本概念,2半双工通信 数据可分时双向传送。 3单工通信 数据单向传送。,二、异步通信与同步通信 是串行通信中的两种基本通信方式。,1.异步通信 （1）概念 以字符 为传送单位， 用起始位和停 止位标识每个 字符的开始和结束。,通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而在同一字符中的两个相邻代码间的时间间隔是固定的（字符传送时同步）。,（3）异步通讯的双方需要两项约定 字符格式 即字符
2、的编码形式，奇偶校验、起始位和停止位的规定。 波特率(bit/秒)对传送速率的规定 例：要求每秒传送120个字符，每帧为10位。 解：传送的波特率为： 12010=1200(位/秒)=1200波特 每位的宽度0.83ms 数据位传输率=1208=960位/秒,（2）信号的帧,计算机中，数字和字符都是以一定的编码表示的（如ASIIC编码）。,异步通讯常用格式：一个字符帧 一帧字符位数的规定：数据位，校验位，起始位和停止位。,通常，异步通信的波特率在509600B之间，高速的可达19200B。,2.同步通信 以一串字符为一个传送单位，字符间不加标识位，在一串字符开始用同步字符标识，硬件要求高，通讯
3、双方须严格同步。 同步通信速度高于异步,可工作在几十几百千波特。但同步通信要求用精确的同步时钟来控制发送端和接收端之间的同步。,三、信号的调制和解调 对于数字信号的传送，通常要求频带很宽。长距离的通信时常使用电话线，电话线的频带不可能有那么宽，因而会带来信号的畸变。 用调制器：数字信号 模拟信号 用解调器：模拟信号 数字信号 常用方法是FSK（Frequency Shift Keying）移频键控式。 它把数字信号的“1”和“0”调制成不同频率的模拟信号，并分别由电子开关控制，在运算放大器的输入端相加，电子开关由要传输的数字信号（即数据）控制。,四、RS232C接口 在串行通信接口标准中，通常
4、采用RS232C接口。 RS232C是通用的一种串行通信接口标准， 是一个25芯的D型连接器,每一个引脚都有标准规定,且对信号电平也有标准规定. 对于任何具备RS232C接口 的设备都可以不需要附加其他硬 件而与计算机相连接。,常用PIN及其连接：,1. 引脚完全定义,在微机系统中，还常用9芯的D型连接器：,下图是实现TTL与RS232C电平转换的芯片ICL232，它的工作电源为单一+5V。,2. 信号电平标准 RS232C采用负逻辑规定逻辑电平： -5V-15V规定为“1”； +5V+15V规定为“0”。,五、串行通信的实现,常用方法： 硬件UART（通用异步接受器/发送器） UART既能发
5、送，又能接收。 接收时，由RXD来的串行数据先进入移位寄存器，然后并行输入至缓冲器，再由数据总线输至CPU；,发送时，CPU来的并行数据由缓冲器暂存，然后送至移位寄存器，由TXD一位一位的输出。,UART工作时，通过外接时钟Tc来和接收数据同步。 设外部时钟周期为Tc，数据位的周期为Td，则有： Tc Td/K K=16 或 64,例： 若K=16，在每个时钟脉冲的上升沿采样接收数据线RXD； 在RXD线上字符开始的前沿（“0”）被测到后，若连续采样到8个“0”，则确定它为起始位（不是干扰信号）； 以后每隔16个时钟脉冲采样一次数据线作为输入数据。 其工作过程如下：,为了检测长距离传送中可能产
6、生的错误，在UART中还建立一些传送出错标志，以提高传送的可靠性。常用的有以下三种：,（1）奇偶校验错误 （2）帧错误 （3）溢出（丢失）错误,串行通信通常使用专用控制接口芯片,如Intel8250和 8251A等。,习 题 课,7-1. 用8253组成一个实时时钟系统。0通道做为秒的计时器，1和2通道做为计数器，分别用作分和时的计时，试画出硬件电路并编出主程序和中断服务程序。,设8253端口地址02C0H02C3H，在主程序中初始化：,方法一：CLI MOV DX，02C3H MOV AL， 34H OUT DX， AL MOV AL， 54H OUT DX， AL MOV AL， 94H
7、OUT DX， AL,MOV DX，02C0H MOV AL， 50H OUT DX， AL MOV AL， 0C3H OUT DX， AL MOV DX，02C1H MOV AL， 60 OUT DX， AL,秒中断服务程序： INT_SECOND PROC INC BL CMP BL，60 JNZ BB SUB BL，60 BB： MOV AL，20H OUT 8259-Ctr，AL IRET,分中断服务程序：同秒,时中断服务程序： 对24小时计时时，其余同分秒的中断服务。,方法二： 仅用通道0实现秒计时，且产生中断。 在中断程序中，对分、时计时， 这时硬件中无通道1、2；软件主程序仅对0
8、通道、8259初始化。,7-2. 试利用8253设计一多波群发生器。该发生器周期地输出500KHz、200KHz、100KHz、50KHz、20KHz、10KHz、5KHz、2KHz、 1KHz的方波，每种频率的信号都持续10ms。假定可提供给8253的时钟频率为2MHz，8253的端口地址为2C0H2C3H。试完成硬件和软件设计。,当0通道 10ms 计时时间到，申请中断，在中断程序中修改1通道的波形频率。,利用两个通道，CLK皆为2MHz时钟。 0通道：工作在方式2,做10ms计时 10ms/(1/2MHz)=2104=4E20H 1通道：工作在方式3 输出波形，频率分别为 500KHz，
9、200KHz，1KHz,(1/500K)(1/2M)=4,(1/200K)(1/2M)=10，2M/100K=20 计数初值分别为：4，10，20，40，100，200，400，1000，2000。,程序如下： DATA SEGMENT COUNT DW 4，102000 DATA ENDS,代码段,程序主要部分： LEA SI，COUNT MOV DX，02C3H MOV AL，34H OUT DX，AL ；0通道方式2 MOV AL，76H OUT DX，AL ；1通道方式3 MOV DX，02C0H MOV AL，20H OUT DX，AL MOV AL，4EH ；计数值写入0通道 OU
10、T DX，AL MOV DX，02C1H MOV AL，BYTE PTR SI OUT DX，AL MOV AL, BYTE PTR SI+1；计数值写 OUT DX，AL ；入1通道,ADD SI，2 STI AA：HLT JMP AA 中断程序： MOV AL，BYTE PTR SI OUT DX，AL MOV AL，BYTE PTR SI+1 OUT DX，AL MOV AX，SI CMP AX，2000 JNZ BB LEA SI，COUNT JMP CC BB：ADD SI，2 CC：MOV AL，20H OUT 20H，AL IRET,方法一,7-3. 试说明如何利用8253测量从
11、同一信号线送来的两个脉冲的时间间隔，测量的最大时间间隔为1小时，读时精度为1ms。试完成硬件、软件设计。 8253的时钟频率和端口地址同题75。,Q D Q,CP,T触发器,计数器0工作在方式2,产生1ms信号通道1；1ms(1/2M)=2103=07D0H 计数器1工作在方式2,产生1s信号通道2 ；1000ms=1s， =03E8H 计数器2工作在方式2,产生1h信号 ；3600s=1小时， =0E10H,主程序：, MOV DX，02C3 MOV AL，34H OUT DX，AL ；0方式2 MOV AL，74H OUT DX，AL ；1方式2 MOV AL，0B4H OUT DX，AL
12、 ；2方式2 MOV DX，02C0H MOV AL，0D0H OUT DX，AL MOV AL，07H ；0时常 OUT DX，AL INC DX,MOV AL，0E8H OUT DX，AL MOV AL，03H OUT DX，AL ；1时常 INC DX MOV AL，10H OUT DX，AL MOV AL，0EH OUT DX，AL ；2时常 AA: STI HLT JMP AA,方法二 不用通道2，其余硬件同上。 另硬件加：OUT1每1s申请中断一次，在此中断程序中，对1s计数。当原图中的GATE1中断到来时，读出毫秒计数的值即可。,方法三 T触发器的输出接0通道的GATE0，并同时
13、反相做中断信号。1、2通道的GATE接高电平。当中断到来时，读出2、1通道的计数值。,BX:CX中为脉冲间隔,7-7.（1）方式字 1001 1001（99H） MOV AL， 99H Or MOV AL，99H OUT 63H， AL MOV DX，0063H OUT DX，AL,（2）方式字 1100 0100（C4H） （3）方式字 10110110（B6H） MOV AL， 0C4H MOV AL，0B6H OUT 63H，AL OUT 63H，AL,设8253工作时钟CLK0=1MHz，20ms定时。 则：20ms（1/106）=20000=4E20H 8253的0通道工作在方式2，
14、其OUT0反相后接8259的中断申请端IR2。,程序： MOV AL，88H OUT 63H，AL ；8255初始化 MOV AL，35H 60H63H MOV DX，02C3H OUT DX，AL ；8253初始化 MOV DX，02C0H 02C0H02C3H MOV AL，20H ；送时常4E20H OUT DX，AL MOV AL，4EH OUT DX，AL MOV AL，13H OUT 20H，AL ；8259初始化 MOV AL，08H 20H21H OUT 21H，AL MOV AL，0DH OUT 21H，AL,MOV AX，0 ；设置中断向量 MOV ES，AX MOV BX
15、，0AH4；中断类型码0AH MOV AX，OFFSET INTPROC MOV ES：WORD PTR BX，AX MOV AX，SEG INTPROC MOV ES：WORD PTR BX+2，AX STI AA：HLT JMP AA,INTPROC： IN AL，62H AND AL，80H JZ BB MOV CL,15 CC： MOV AL，00H OUT 62H，AL CALL 500us MOV AL，01H OUT 62H，AL CALL 500us DEC CL JNZ CC BB： MOV AL，20H OUT 20H，AL IRET,方法二 8255方式0，PC7入、PC0出，且PC7经反相器接8259的IR2。,7-11. PA口方式0输出，PB口方式0输入。 当PB口有1时，开关接通，PA口应输出0（继电器有电流),8255A口方式0输出，B口方式0输入 MOV DX，03C3H MOV AL，10000010B OUT DX，AL 在中断程序中，读入PB口数据；将PB口数据反相后送PA口。 INTPROC：MOV DX，03C1H IN AL，DX MOV DX，03C0H NOT AL OUT DX，AL,流程：,
