7.3 可编程串行接口芯片8251A

南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳7.3可编程串行接口芯片8251A串行通信特点：–利用一条数据线一位一位顺序传送数据–通信线路简单，特别适用于远距离通信–传输速度慢–制定协议来识别传输的信息是数据还是联络信息–同步/异步信息格式–需要逻辑电平转换–利用现有电话信道，配备适当接口南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳串行通信传输方式线路传输方式–单工（一方只能发送，另一方只能接收）–半双工（某一时刻只能是单工）–全双工（允许同时发送和接收，用2条数据线）南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳信号传输方式基带传输–传输不加调制的二进制信号–适于近距离、低速通信频带传输（载波传输）–传输调制后的模拟信号–信号的调制与解调方法调幅调频调相南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳串行接口标准——RS232C标准9针25针TXD—计算机Modem，发送数据线RXD—Modem计算机，接收数据线RTS—计算机Modem，请求发送CTS—Modem计算机，允许发送DSR—Modem计算机，Modem准备好CD—Modem计算机，载波检测，有效时表示已与电话线路连接GND—地南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳特点：1）连接器采用DB-25/DB-9插头插座2）电缆长度≤15.24m，传输速度≤20KB/S3）电气特性：用EIA电平，正负电压表示逻辑状态南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳串行通信协议（通信控制规程）对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检错/纠错方式以及控制字符定义等的统一规定属于ISO的OSI模型中的数据链路层南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳1）异步通信协议（起止式）异步通信传输效率较低，适用于慢速传输的场合南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳2）同步通信协议同步通信的传输效率较异步通信要高，传输速率也高，但硬件电路比较复杂。串行同步通信主要应用在网络当中。以一帧为传输单位南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳面向字符的同步协议一帧SYNSYNSOH标题STX数据块ETB/ETX块校验同步字符序始字符表示标题的开始包括源/目的地址、路由等文始字符标志着传送的正文开始组终字符ETB文终字符ETX对SOH到ETX/ETB字段进行奇偶校验或CRC校验传送的正文，由多个字符组成。南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳串行通信接口的基本功能串/并转换串行数据格式化可靠性校验进行接口与数据通信设备之间的联络南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳2.可编程串行接口芯片8251AIntel8251A是通用异步接收发送器，可以做同步面向字符的协议和异步起止式协议的接口。8251A+波特率发生器+RS-232C+TTL电平转换电路+地址译码电路=串行通信接口电路南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳1）8251A的基本性能可用于同步/异步的传送、接收同步时可以自动插入同步字符异步时时钟速率为波特率的1/16/64倍可自动产生、检测、处理中止字符，可产生停止位波特率：19.2kb/s，64kb/s全双工，双缓冲发射/接收器错误检测全部I/O与TTL兼容2）8251A内部结构和引脚数据总线缓冲器读/写控制逻辑调制控制发送缓冲器发送控制接收缓冲器接收控制TXDTXRDYTXEMPTYRXDRXRDYSYNDETD0-D7RESETCLKRDWRCSDTRDSRRTSCTSRXCTXC内部数据总线C/D无操作XXX1CPU写命令到82510110CPU写数据到82510100CPU从8251读状态1010CPU从8251读数据1000功能RDWRCSC/D南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳3）8251的编程方式选择控制字（模式字）D7D6D5D4D3D2D1D0奇偶校验字符长度波特率系数（同步）（异步）*0=内同步00=不用*1=外同步01=1位0*=双同步10=1.5位1*=单同步11=2位*0=无校验01=奇校验11=偶校验00=5位01=6位10=7位11=8位（异步）（同步）00=不用00=同步01=*1-10=*16-11=*64-南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳[例8]异步通信系统中，其数据格式采用8位数据位，1位起始位，2位停止位，奇校验，波特率系数16方式控制字=11011110B=0DEh南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳操作命令控制字（控制字）D7D6D5D4D3D2D1D0EHIRRTSERSBRKRXEDTRTXEN进入搜索方式内部复位发送请求错误标志复位发送中止字符接收允许数据终端准备好发送允许1=Y0=N1=Y0=N1=Y0=N1=TXD为00=正常1=错误标志复位1=强迫RTS为低电平0=使RTS无效1=回到方式选择命令0=不回到方式命令同步1=Y0=N南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳[例9]若8251A允许接收，又允许发送，内同步方式，则操作命令控制字是什么？若要使8251A复位，则操作命令控制字是什么？操作命令控制字=10110101B=B5H操作命令控制字=01000000B=40H南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳模式字和控制字的写入送到同一个端口，又无特征位区分，故在写入时有固定时序复位模式字控制字……南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳状态字–方式字：约定了双方通信的方式和数据格式、传输速率等参数–命令字：规定数据传送的方向是发送还是接收–状态字：决定8251A何时可以进行数据的发送和接收南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳状态字格式D7D6D5D4D3D2D1D0DSRSYNDETFEOEPETXERXRDYTXRDY调制器准备好同步检出格式错溢出错奇偶错发送器空接受准备好发送准备好不影响8251A的操作南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳编写一段通过8251A采用查询方式接收数据的程序。将8251A定义为异步传送方式，波特率系数64，偶校验，1位停止位，7位数据位。设8251A数据口地址为308H，控制口地址为309H。南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳MOVDX，309HMOVAL，7BH；写方式控制字OUTDX，ALMOVAL，14H；写操作控制字OUTDX，ALWAIT：INAL，DX；读入状态字ANDAL，02HJZWAIT；检查RRDY为1MOVDX，308HINAL，DX；输入数据南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳南京理工大学紫金学院计算机系陈琳琳[例11-2]使8251A内部复位，允许接收，允许发送，编写相应的程序段。MOVDX，309HMOVAL，01000000BOUTDX，ALMOVAL，0DEHOUTDX，ALMOVAL，00000101BOUTDX，AL复位方式字命令字