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1、第18章 串行通信和可编程串行接口825118.1. 串行通信概述1. 并行通信与串行通信（1） 并行通信 （2） 串行通信 （3） 并行传送和串行传送的比较l 从距离上看l 从速度上看l 从设备费用上看2. 异步通信字符格式 异步串行码传输字符格式 3. 同步通信 字符格式4. 串行通信的传送方向 (1).单工（Simplex） (2).半双工（Half-Duplex） (3).全双工（Full-Duplex）5. 信号的调制和解调基带信号传输调制方式传输FSK调制法原理图6. 串行接口原理(1)组成 UART中发送和接收部分功能图(2)功能l UART的功能外部时钟和接受部位起始位的同步l
2、 外部时钟的周期Tc和每个数据位的周期Td的关系： Tc=Td/K c=dxK 其中K=16或64(K为波特率因子)(3)奇偶校验发送时的奇偶校验产生电路接收时奇偶校验电路18.2. 串行接口18.3. RS232C串行通信总线D25D9RS-232C 标准：RS-232C 提出了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间串行传输数据的接口规范，对接口的机械特性、电器特性、功能特性做了规定。 机械特性：标准规定了使用一个25针标准连接器（插头座），并对连接器的尺寸, 每个针的排列位置做了明确规定。 电气特性：标准规定，逻辑“1”信号，电平在 3V -15V 之间； 逻辑“0”信号，电平
3、在 +3V +15V 之间； 因此，使用RS-232C与微机接口时，需要将TTL电平（0 5V）与RS-232C电平进行转换。可用现成的转换芯片（如MC1488、MC1489等）转换。 标准规定了RS-232C能连接的最大距离为 15.24 m（实际可达30 m ）。最大传输速率为 20k bps。 l DTE与DCE之间的连接DTE与DCE之间的连接信号l DTE与DTE之间的连接(零调制解调器连接)(a)无握手信号(b)握手信号自环(c)握手信号连接(d)握手信号标准连接(e)握手信号自环(本人用过的连接方式)18.4. 可编程串行通信接口8251A1. 8251A的基本性能(1)同步方式
4、(波特率064K)、异步方式(019.2K)(2)同步方式，5、6、7、8位来代表字符，内部自动检测同步字符。(3)异步方式，5、6、7、8位来代表字符。(4)TTL电平(5)全双工双缓冲的接收/发送器。2. 8251A内部结构8251内部结构(1) 与CPU的连接信号l D70、/RD、/WR、/CSl RESET: 复位线l CLK: 8251A的内部时钟。同步方式时CLK 30x(/RXC和/TXC)；异步方式时CLK4.5x(/RXC和/TXC)。l : 控制/数据端。操作1写控制字写同步字符读状态字0写数据到发送缓冲器读数据从接收缓冲器l TxRDY脚: 发送器准备好状态(发送缓冲器
5、为空, 准备好从CPU接收数据)，高电平有效，用于通知CPU给8251A发数据，此时发送缓冲器为空。CPU写入数据后，发送缓冲器满，TxRDY复位(0)。TxRDY脚变为有效的条件：TxRDY脚 = TxRDY位 & TxEN位 & (脚=0)其中 TxRDY位、TxEN位为状态字中的对应位。l TxEMPTY脚：发送器空状态(发送移位寄存器空)。8251A发送部分内部逻辑结构l : 发送时钟。用于控制发送数据的速度。异步方式时，波特率因子k=1、16、64；同步方式时，波特率因子k=1。l : 接收时钟。用于控制接收数据的速度。异步方式时，波特率因子k=1、16、64；同步方式时，波特率因子
6、k=1。l RxRDY脚: 接收准备好状态(接收缓冲器满)，高电平有效，用于通知CPU，8251A已经有接收到的数据，此时接收缓冲器满状态。CPU读出数据后，接收缓冲器空，RxRDY复位。RxRDY脚变为有效的条件：RxRDY脚 = RxRDY位 其中 RxRDY位为状态字中的对应位。l SYNDET/BRKDET: 内同步方式时,输出，检测到SYN字符时，输出SYNDET有效；外同步方式时，输入，用BRKDET来触发开始接收第一个RxD数据。(2) 与modem的连接信号与RS232C规定相同，是8251A与modem之间的握手信号。l 脚: 数据终端(DTE)准备好。输出，低电位有效。有效
7、时，表示8251A准备好，用于通知modem。控制字中有一个DTR位，DTR位置1时，会使脚变0(有效); DTR位置0时，会使脚变1(无效)。l 脚: 请求发送。输出，低电位有效。有效时，表示8251A要发送数据，用于通知modem。控制字中有一个RTS位，RTS位置1时，会使脚变0(有效); RTS位置0时，会使脚变1(无效)。l 脚: 数传设备准备好。输入，低电位有效。有效时，表示mode已经准备好，用于通知8251A。状态字中有一个DSR位可用于CPU来查询，DSR位为1时，表示检测到脚为低(有效); DSR位为0时，表示检测到脚为高(无效)。是对的应答。l 脚: 清除请求发送(允许发
8、送)。输入，低电位有效。有效时，表示允许8251A发送数据。是对的应答。状态位中没有对应位。用硬件控制8251A中的发送器，只有脚有效时，发送器才能发送数据。3. 8251A编程(1) 控制字(CPU写入)l 工作方式选择控制字(CPU写入)l 操作命令控制字(CPU写入) (2) 状态字(CPU读出)l 只TxRDY脚与TxRDY位可能不同，其它与相应引脚有的信号同步变化。l 没有脚对应的状态位，由硬件控制;l 在CPU读接收数据缓冲器时，RxRDY复位(=0);l CPU写发送数据缓冲器时，TxRDY复位(=0);l TxRDY脚变为有效的条件：TxRDY脚 = TxRDY位 & TxEN
9、位 & (脚=0)l 操作命令控制字中的ER有效会使状态字的的三个错误标志(FE,OE,PE)清0，当接收有错误时，相应位会置1。 (3) 写同步字符l 用于同步工作方式。(4) 读接收数据缓冲器/写发送数据缓冲器l 接收数据缓冲器，发送数据缓冲器占同一个地址，数据方向不同。(5) 初始化过程4. 8251A应用实例例1. 8251A工作于异步工作方式，传送7位字符，1位偶校验，2位停止位，波特率因子为16。地址为0F0H, 0F1H。mov al, 11111010Bout 0f1h, almov al, 00110011Bout 0f1h, al例2. 将8251A初始化为同步工作方式。M
10、ov al , 00111000BOut 0f1h, alMov al, 16hOut 0f1h, al ; syn1Out 0f1h, al ;syn2Mov al, 10010100BOut 0f1h,al 例3. 8251A工作于异步工作方式，传送7位字符，1位偶校验，2位停止位，波特率因子为16。地址为0F0H, 0F1H。从8251A接收80个字符。MOV AL, 0FAH; 设置工作方式OUT 0F1H, ALNOTNOP NOPMOV AL, 35H ；使能发送和接收，并清错误标志。OUT 0F1H, ALMOV DI, 0MOV CX, 80BEGIN: IN AL, 0F1HTEST AL, 02H ；查询RxRDY位JZ BEGININ AL, 0F0H；读接收缓冲器MOV DI+LINE, AL ；保存在以Line为首地址单元INC DIIN AL, 0F1H; ；读状态字，看三个错误标志，是否有错。TESTAL, 38H ;JNZ ERRORLOOP BEGINJMP SHORT EXITERROR:CALL NEAR PTR EER_ROUTEXIT: .18.5. 通用串行总线USB(略)9
