微機(jī)原理教程11

1、第第1111章：串行通信接口章：串行通信接口n 異步通信協(xié)議和異步通信協(xié)議和RS232C接口接口n 8250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和編程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和編程 n 異步通信程序異步通信程序 教學(xué)重點(diǎn)11.1 串行通信基礎(chǔ)串行通信基礎(chǔ)串行通信：將數(shù)據(jù)分解成二進(jìn)制位用一條信串行通信：將數(shù)據(jù)分解成二進(jìn)制位用一條信號(hào)線，一位一位順序傳送的方式號(hào)線，一位一位順序傳送的方式串行通信的優(yōu)勢(shì)：用于通信的線路少，因而串行通信的優(yōu)勢(shì)：用于通信的線路少，因而在遠(yuǎn)距離通信時(shí)可以極大地降低成本在遠(yuǎn)距離通信時(shí)可以極大地降低成本串行通信適合于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于串行通信適合于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送，也常用于速度要求不高的近距離數(shù)據(jù)傳送速度要求不

2、高的近距離數(shù)據(jù)傳送PC系列機(jī)上有兩個(gè)串行異步通信接口、鍵盤、系列機(jī)上有兩個(gè)串行異步通信接口、鍵盤、鼠標(biāo)器與主機(jī)間采用串行數(shù)據(jù)傳送鼠標(biāo)器與主機(jī)間采用串行數(shù)據(jù)傳送1. 異步通信異步通信串行通信時(shí)的數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)信息都使串行通信時(shí)的數(shù)據(jù)、控制和狀態(tài)信息都使用同一根信號(hào)線傳送用同一根信號(hào)線傳送收發(fā)雙方必須遵守共同的通信協(xié)議（通信收發(fā)雙方必須遵守共同的通信協(xié)議（通信規(guī)程），才能解決傳送速率、信息格式、規(guī)程），才能解決傳送速率、信息格式、位同步、字符同步、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等問題位同步、字符同步、數(shù)據(jù)校驗(yàn)等問題串行異步通信以字符為單位進(jìn)行傳輸，其串行異步通信以字符為單位進(jìn)行傳輸，其通信協(xié)議是通信協(xié)議是起止式異步通

3、信協(xié)議起止式異步通信協(xié)議起止式異步通信協(xié)議起止式異步通信協(xié)議起始位起始位每個(gè)字符開始傳送的標(biāo)志，每個(gè)字符開始傳送的標(biāo)志，起始位采用邏輯起始位采用邏輯0電平電平起始位起始位校驗(yàn)位校驗(yàn)位停止位停止位空閑位空閑位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位低位低位高位高位字符字符0/10/1 0/10/10/10/10/10/11 10 01 11 11 1數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。數(shù)據(jù)位緊跟著起始位傳送。由由58個(gè)二進(jìn)制位組成，低位先傳送個(gè)二進(jìn)制位組成，低位先傳送校驗(yàn)位校驗(yàn)位用于校驗(yàn)是否傳送正確；可用于校驗(yàn)是否傳送正確；可選擇奇檢驗(yàn)、偶校驗(yàn)或不傳送校驗(yàn)位選擇奇檢驗(yàn)、偶校驗(yàn)或不傳送校驗(yàn)位停止位停止位表示該字符傳送結(jié)束。停

4、止表示該字符傳送結(jié)束。停止位采用邏輯位采用邏輯1電平，可選擇電平，可選擇1、1.5或或2位位空閑位空閑位傳送字符之間的邏輯傳送字符之間的邏輯1電平，電平，表示沒有進(jìn)行傳送表示沒有進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率也稱比特率（數(shù)據(jù)傳輸速率也稱比特率（Bit Rate）每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)bps字符中每個(gè)二進(jìn)制位持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)度都一樣，為數(shù)據(jù)傳字符中每個(gè)二進(jìn)制位持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)度都一樣，為數(shù)據(jù)傳輸速率的倒數(shù)輸速率的倒數(shù)當(dāng)進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)碼傳輸，且每位時(shí)間長(zhǎng)度相等時(shí)，當(dāng)進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)碼傳輸，且每位時(shí)間長(zhǎng)度相等時(shí)，比特率還等于波特率（比特率還等于波特率（Baud Rate）過去，串行

5、異步通信的數(shù)據(jù)傳輸速率限制在過去，串行異步通信的數(shù)據(jù)傳輸速率限制在50 bps到到9600 bps之間?，F(xiàn)可以達(dá)到之間。現(xiàn)可以達(dá)到115200 bps或更高或更高2. 同步通信同步通信以一個(gè)數(shù)據(jù)塊（幀）為傳輸單位，每個(gè)數(shù)據(jù)塊以一個(gè)數(shù)據(jù)塊（幀）為傳輸單位，每個(gè)數(shù)據(jù)塊附加附加1個(gè)或個(gè)或2個(gè)同步字符，最后以校驗(yàn)字符結(jié)束個(gè)同步字符，最后以校驗(yàn)字符結(jié)束同步通信的數(shù)據(jù)傳輸效率和傳輸速率較高，但同步通信的數(shù)據(jù)傳輸效率和傳輸速率較高，但硬件電路比較復(fù)雜硬件電路比較復(fù)雜串行同步通信主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中串行同步通信主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中最常使用高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議最常使用高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC同步字符同步字符數(shù)據(jù)

6、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)校驗(yàn)字符校驗(yàn)字符3. 傳輸制式傳輸制式全雙工全雙工站站A站站B站站A站站B站站A站站B半雙工半雙工單工單工4. 調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制（調(diào)制（Modulating）把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電話線路傳送的模擬信號(hào)把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電話線路傳送的模擬信號(hào)解調(diào)（解調(diào)（Demodulating）將電話線路的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)將電話線路的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器MODEM具有調(diào)制和解調(diào)功能的器件合制在一個(gè)裝置具有調(diào)制和解調(diào)功能的器件合制在一個(gè)裝置示例示例11.2 串行接口標(biāo)準(zhǔn)串行接口標(biāo)準(zhǔn)EIA-232D美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA制定的制定的通用標(biāo)準(zhǔn)串行接口通

7、用標(biāo)準(zhǔn)串行接口1962年公布，年公布，1969年修訂年修訂1987年年1月正式改名為月正式改名為EIA-232D設(shè)計(jì)目的是用于連接調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)目的是用于連接調(diào)制解調(diào)器現(xiàn)已成為數(shù)據(jù)終端設(shè)備現(xiàn)已成為數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE（例如計(jì)算機(jī)）與數(shù)（例如計(jì)算機(jī)）與數(shù)據(jù)通信設(shè)備據(jù)通信設(shè)備DCE（例如調(diào)制解調(diào)器）的標(biāo)準(zhǔn)接口（例如調(diào)制解調(diào)器）的標(biāo)準(zhǔn)接口可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，也可近距離連接兩臺(tái)微機(jī)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，也可近距離連接兩臺(tái)微機(jī)屬于網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中的最低層：物理層屬于網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中的最低層：物理層11.2.1 EIA-232D的引腳定義的引腳定義232D接口標(biāo)準(zhǔn)使用一個(gè)接口標(biāo)準(zhǔn)使用一個(gè)25針連接器針連接器絕大多數(shù)設(shè)

8、備只使用其中絕大多數(shù)設(shè)備只使用其中9個(gè)信號(hào)，所以個(gè)信號(hào)，所以就有了就有了9針連接器針連接器232D包括兩個(gè)信道：主信道和次信道包括兩個(gè)信道：主信道和次信道次信道為輔助串行通道提供數(shù)據(jù)控制和通次信道為輔助串行通道提供數(shù)據(jù)控制和通道，但其傳輸速率比主信道要低得多，其道，但其傳輸速率比主信道要低得多，其他跟主信道相同，通常較少使用他跟主信道相同，通常較少使用232D的引腳（的引腳（1）TxD：發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)的發(fā)送端串行數(shù)據(jù)的發(fā)送端RxD：接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)的接收端串行數(shù)據(jù)的接收端232D的引腳（的引腳（2）RTS：請(qǐng)求發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送當(dāng)數(shù)據(jù)終端設(shè)備準(zhǔn)備好送出數(shù)據(jù)時(shí)，就發(fā)出有效的當(dāng)數(shù)據(jù)終端

9、設(shè)備準(zhǔn)備好送出數(shù)據(jù)時(shí)，就發(fā)出有效的RTS信號(hào)，用于通知數(shù)據(jù)通信設(shè)備準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)信號(hào)，用于通知數(shù)據(jù)通信設(shè)備準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)CTS：清除發(fā)送（允許發(fā)送）清除發(fā)送（允許發(fā)送）當(dāng)數(shù)據(jù)通信設(shè)備已準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)終端設(shè)備的傳送數(shù)當(dāng)數(shù)據(jù)通信設(shè)備已準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)終端設(shè)備的傳送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)出據(jù)時(shí)，發(fā)出CTS有效信號(hào)來響應(yīng)有效信號(hào)來響應(yīng)RTS信號(hào)信號(hào)RTS和和CTS是數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備間一是數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備間一對(duì)用于數(shù)據(jù)發(fā)送的聯(lián)絡(luò)信號(hào)對(duì)用于數(shù)據(jù)發(fā)送的聯(lián)絡(luò)信號(hào)232D的引腳（的引腳（3）DTR：數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好通常當(dāng)數(shù)據(jù)終端設(shè)備一加電，該信號(hào)就有效，表明數(shù)通常當(dāng)數(shù)據(jù)終端設(shè)備一加電，該信號(hào)就有效

10、，表明數(shù)據(jù)終端設(shè)備準(zhǔn)備就緒據(jù)終端設(shè)備準(zhǔn)備就緒DSR：數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好通常表示數(shù)據(jù)通信設(shè)備（即數(shù)據(jù)裝置）已接通電源連通常表示數(shù)據(jù)通信設(shè)備（即數(shù)據(jù)裝置）已接通電源連到通信線路上，并處在數(shù)據(jù)傳輸方式到通信線路上，并處在數(shù)據(jù)傳輸方式DTR和和DSR也可用做數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)也可用做數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，例如應(yīng)答數(shù)據(jù)接收備間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，例如應(yīng)答數(shù)據(jù)接收232D的引腳（的引腳（4）GND：信號(hào)地信號(hào)地為所有的信號(hào)提供一個(gè)公共的參考電平為所有的信號(hào)提供一個(gè)公共的參考電平CD：載波檢測(cè)（載波檢測(cè)（DCD）當(dāng)本地調(diào)制解調(diào)器接收到來自對(duì)方的載波信當(dāng)本地調(diào)制解調(diào)器接收到來自對(duì)方的

11、載波信號(hào)時(shí)，該引腳向數(shù)據(jù)終端設(shè)備提供有效信號(hào)號(hào)時(shí)，該引腳向數(shù)據(jù)終端設(shè)備提供有效信號(hào)RI：振鈴指示振鈴指示當(dāng)調(diào)制解調(diào)器接收到對(duì)方的撥號(hào)信號(hào)期間，當(dāng)調(diào)制解調(diào)器接收到對(duì)方的撥號(hào)信號(hào)期間，該引腳信號(hào)作為電話鈴響的指示、保持有效該引腳信號(hào)作為電話鈴響的指示、保持有效232D的引腳（的引腳（5）保護(hù)地保護(hù)地（機(jī)殼地）（機(jī)殼地）起屏蔽保護(hù)作用的接地端，一般應(yīng)參照設(shè)備起屏蔽保護(hù)作用的接地端，一般應(yīng)參照設(shè)備的使用規(guī)定，連接到設(shè)備的外殼或大地的使用規(guī)定，連接到設(shè)備的外殼或大地TxC：發(fā)送器時(shí)鐘：發(fā)送器時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)終端發(fā)送串行數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)控制數(shù)據(jù)終端發(fā)送串行數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)RxC：接收器時(shí)鐘：接收器時(shí)鐘控制數(shù)據(jù)終端

12、接收串行數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)控制數(shù)據(jù)終端接收串行數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)11.2.2 EIA-232D的連接的連接微機(jī)利用微機(jī)利用232C接口接口連接調(diào)制解調(diào)器連接調(diào)制解調(diào)器，用于，用于實(shí)現(xiàn)通過電話線路的遠(yuǎn)距離通信實(shí)現(xiàn)通過電話線路的遠(yuǎn)距離通信微機(jī)利用微機(jī)利用232C接口接口直接連接直接連接進(jìn)行短距離通進(jìn)行短距離通信。這種連接不使用調(diào)制解調(diào)器，所以被信。這種連接不使用調(diào)制解調(diào)器，所以被稱為零調(diào)制解調(diào)器（稱為零調(diào)制解調(diào)器（Null Modem）連接）連接連接調(diào)制解調(diào)器連接調(diào)制解調(diào)器電話線電話線MODEM微機(jī)微機(jī)2345678202223456782022MODEM23456782022數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好

13、DSRDSR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTRDTR發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)TxDTxD接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)RxDRxD請(qǐng)求發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送RTSRTS允許發(fā)送允許發(fā)送CTSCTS信號(hào)地信號(hào)地GNDGND載波檢測(cè)載波檢測(cè)CDCD振鈴指示振鈴指示RIRI微機(jī)微機(jī)23456782022不使用聯(lián)絡(luò)信號(hào)的不使用聯(lián)絡(luò)信號(hào)的3線相連方式線相連方式微機(jī)微機(jī)TxDRxDGND微機(jī)微機(jī)為了交換信息，為了交換信息，TxD和和RxD應(yīng)當(dāng)交叉連接應(yīng)當(dāng)交叉連接程序中不必使程序中不必使RTS和和DTR有效有效也不應(yīng)檢測(cè)也不應(yīng)檢測(cè)CTS和和DSR是否有效是否有效 “偽偽”使用聯(lián)絡(luò)信號(hào)的使用聯(lián)絡(luò)信號(hào)的3線相連方式線相連方式RTS和和CTS各

14、自互接，各自互接，DTR和和DSR各自互接各自互接表明請(qǐng)求傳送總是允許、數(shù)據(jù)裝置總準(zhǔn)備好表明請(qǐng)求傳送總是允許、數(shù)據(jù)裝置總準(zhǔn)備好微機(jī)微機(jī)DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微機(jī)微機(jī)使用聯(lián)絡(luò)信號(hào)的多線相連方式使用聯(lián)絡(luò)信號(hào)的多線相連方式通信比較可靠通信比較可靠所用連線較多，不如前者經(jīng)濟(jì)所用連線較多，不如前者經(jīng)濟(jì)微機(jī)微機(jī)DSRDTRTxDRxDRTSCTSGND微機(jī)微機(jī)11.2.3 EIA-232D的電氣特性的電氣特性232D接口采用接口采用EIA電平電平高電平為高電平為3V15V低電平為低電平為3V15V實(shí)際常用實(shí)際常用12V或或15Vn標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)TTL電平電平n高電平：高電平：2.4V5Vn低

15、電平：低電平：0V0.4V相互轉(zhuǎn)換相互轉(zhuǎn)換11.3 通用異步接收發(fā)送器通用異步接收發(fā)送器8250/16550串行傳輸，需要并行到串行和串行到并行串行傳輸，需要并行到串行和串行到并行的轉(zhuǎn)換，并按照傳輸協(xié)議發(fā)送和接收每個(gè)的轉(zhuǎn)換，并按照傳輸協(xié)議發(fā)送和接收每個(gè)字符（或數(shù)據(jù)塊）字符（或數(shù)據(jù)塊）這些工作可由軟件實(shí)現(xiàn)，也可用硬件實(shí)現(xiàn)這些工作可由軟件實(shí)現(xiàn)，也可用硬件實(shí)現(xiàn)通用異步接收發(fā)送器通用異步接收發(fā)送器UART是串行異步通是串行異步通信的接口電路芯片信的接口電路芯片IBM PC/XT機(jī)的機(jī)的UART芯片是芯片是INS 8250后來使用后來使用NS1655011.3.1 8250的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8250實(shí)

16、現(xiàn)了起止式串行異步通信協(xié)議，支實(shí)現(xiàn)了起止式串行異步通信協(xié)議，支持全雙工通信持全雙工通信通信字符可選擇數(shù)據(jù)位為通信字符可選擇數(shù)據(jù)位為58位位停止位停止位1、1.5或或2位位可進(jìn)行奇偶校驗(yàn)可進(jìn)行奇偶校驗(yàn)具有奇偶、幀和溢出錯(cuò)誤檢測(cè)電路具有奇偶、幀和溢出錯(cuò)誤檢測(cè)電路8250支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為支持的數(shù)據(jù)傳輸速率為50 9600bps1. 串行數(shù)據(jù)的發(fā)送串行數(shù)據(jù)的發(fā)送并行數(shù)據(jù)并行數(shù)據(jù)加入起始位、加入起始位、校驗(yàn)位、停止位校驗(yàn)位、停止位串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)CPU發(fā)送保持寄存器發(fā)送保持寄存器發(fā)送移位寄存器發(fā)送移位寄存器同步控制同步控制8250SOUT0/10/1 0/10/10/10/10/10/1雙緩沖寄存器

17、結(jié)構(gòu)雙緩沖寄存器結(jié)構(gòu)保證數(shù)據(jù)的連續(xù)發(fā)送保證數(shù)據(jù)的連續(xù)發(fā)送2. 起始位的檢測(cè)起始位的檢測(cè)起始檢測(cè)起始檢測(cè)確定已檢測(cè)到起始位確定已檢測(cè)到起始位采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)起起 始始 位位時(shí)鐘時(shí)鐘（RCLK）數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線（SIN）T16 T16 T8 T數(shù)據(jù)接收時(shí)鐘頻率是數(shù)據(jù)傳輸頻率的數(shù)據(jù)接收時(shí)鐘頻率是數(shù)據(jù)傳輸頻率的16倍倍正確識(shí)別起始位，防止因干擾引起的誤識(shí)別正確識(shí)別起始位，防止因干擾引起的誤識(shí)別3. 串行數(shù)據(jù)的接收串行數(shù)據(jù)的接收并行數(shù)據(jù)并行數(shù)據(jù)檢測(cè)接收錯(cuò)誤檢測(cè)接收錯(cuò)誤刪除起始位、刪除起始位、校驗(yàn)位、停止位校驗(yàn)位、停止位串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)CPU接收緩沖寄存器接收緩沖寄存器接收移位寄存器接收移位寄存器同步控制同步

18、控制8250SIN0/10/1 0/10/10/10/10/10/1雙緩沖寄存器結(jié)構(gòu)雙緩沖寄存器結(jié)構(gòu)保證數(shù)據(jù)的連續(xù)接收保證數(shù)據(jù)的連續(xù)接收4. 接收錯(cuò)誤的處理接收錯(cuò)誤的處理奇偶錯(cuò)誤奇偶錯(cuò)誤PE（Parity Error）若接收到的字符的若接收到的字符的“1”的個(gè)數(shù)不符合奇偶校驗(yàn)要求的個(gè)數(shù)不符合奇偶校驗(yàn)要求幀錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤FE（Frame Error）若接收到的字符格式不符合規(guī)定（如缺少停止位）若接收到的字符格式不符合規(guī)定（如缺少停止位）溢出錯(cuò)誤溢出錯(cuò)誤OE（Overrun Error）若接收移位寄存器接收到一個(gè)數(shù)據(jù)，并送至輸入緩沖若接收移位寄存器接收到一個(gè)數(shù)據(jù)，并送至輸入緩沖器時(shí)，器時(shí)，CPU還未取

19、走前一個(gè)數(shù)據(jù)，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出還未取走前一個(gè)數(shù)據(jù)，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出若接收緩沖器的級(jí)數(shù)多，則溢出錯(cuò)誤的幾率就少若接收緩沖器的級(jí)數(shù)多，則溢出錯(cuò)誤的幾率就少11.3.2 8250的引腳的引腳分成連接分成連接CPU的部分和連接外設(shè)的部分的部分和連接外設(shè)的部分注意：注意：8250不是不是Intel公司的產(chǎn)品，所以公司的產(chǎn)品，所以該芯片引腳名稱與前面學(xué)習(xí)的該芯片引腳名稱與前面學(xué)習(xí)的8253、8255等等Intel產(chǎn)品有所不同，但是引腳功產(chǎn)品有所不同，但是引腳功能卻是類似的能卻是類似的1. 處理器接口引腳（處理器接口引腳（1）數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線D0 D7：在：在CPU與與8250之間交換信息之間交換信息地址線地址

20、線A0 A2：尋址：尋址8250內(nèi)部寄存器內(nèi)部寄存器片選線：片選線：8250設(shè)計(jì)了設(shè)計(jì)了3個(gè)片選輸入信號(hào)個(gè)片選輸入信號(hào)CS0、CS1、CS2*和一個(gè)片選輸出信號(hào)和一個(gè)片選輸出信號(hào)CSOUT。3個(gè)片個(gè)片選輸入都有效時(shí)，才選中選輸入都有效時(shí)，才選中8250芯片，同時(shí)芯片，同時(shí)CSOUT輸出高電平有效。輸出高電平有效。地址選通信號(hào)地址選通信號(hào)ADS*：當(dāng)該信號(hào)低有效時(shí)，鎖存：當(dāng)該信號(hào)低有效時(shí)，鎖存上述地址線和片選線的輸入狀態(tài)，保證讀寫期間上述地址線和片選線的輸入狀態(tài)，保證讀寫期間的地址穩(wěn)定的地址穩(wěn)定1. 處理器接口引腳（處理器接口引腳（2）讀控制線讀控制線數(shù)據(jù)輸入選通數(shù)據(jù)輸入選通DISTR（高有效）

21、和（高有效）和DISTR*（低有效）（低有效）有一個(gè)信號(hào)有效，有一個(gè)信號(hào)有效，CPU從從8250內(nèi)部寄存器讀出數(shù)據(jù)內(nèi)部寄存器讀出數(shù)據(jù)相當(dāng)于相當(dāng)于I/O讀信號(hào)讀信號(hào)寫控制線寫控制線數(shù)據(jù)輸出選通數(shù)據(jù)輸出選通DOSTR（高有效）和（高有效）和DOSTR*（低有（低有效）有一個(gè)有效，效）有一個(gè)有效，CPU就將數(shù)據(jù)寫入就將數(shù)據(jù)寫入8250內(nèi)部寄存器內(nèi)部寄存器相當(dāng)于相當(dāng)于I/O寫信號(hào)寫信號(hào)8250讀寫控制信號(hào)有兩對(duì)，每對(duì)信號(hào)作用完全相讀寫控制信號(hào)有兩對(duì)，每對(duì)信號(hào)作用完全相同，只不過有效電平不同而己同，只不過有效電平不同而己1. 處理器接口引腳（處理器接口引腳（3）驅(qū)動(dòng)器禁止信號(hào)驅(qū)動(dòng)器禁止信號(hào)DDIS：CP

22、U從從8250讀取數(shù)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，據(jù)時(shí)，DDIS引腳輸出低電平，用來禁止外引腳輸出低電平，用來禁止外部收發(fā)器對(duì)系統(tǒng)總線的驅(qū)動(dòng)；其他時(shí)間，部收發(fā)器對(duì)系統(tǒng)總線的驅(qū)動(dòng)；其他時(shí)間，DDIS為高電平為高電平主復(fù)位線主復(fù)位線MR：硬件復(fù)位信號(hào)：硬件復(fù)位信號(hào)RESET中斷請(qǐng)求線中斷請(qǐng)求線INTRPT：8250有有4級(jí)共級(jí)共10個(gè)中個(gè)中斷源，當(dāng)任一個(gè)未被屏蔽的中斷源有請(qǐng)求斷源，當(dāng)任一個(gè)未被屏蔽的中斷源有請(qǐng)求時(shí)，時(shí)，INTRPT輸出高電平向輸出高電平向CPU請(qǐng)求中斷請(qǐng)求中斷2. 時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘信號(hào)時(shí)鐘輸入引腳時(shí)鐘輸入引腳XTAL1：8250的基準(zhǔn)工作時(shí)鐘的基準(zhǔn)工作時(shí)鐘時(shí)鐘輸出引腳時(shí)鐘輸出引腳XTAL2：基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)

23、的輸出端基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的輸出端波特率輸出引腳波特率輸出引腳BAUDOUT*：基準(zhǔn)時(shí)鐘經(jīng)：基準(zhǔn)時(shí)鐘經(jīng)8250內(nèi)部波特率發(fā)生器分頻后產(chǎn)生發(fā)送時(shí)鐘內(nèi)部波特率發(fā)生器分頻后產(chǎn)生發(fā)送時(shí)鐘接收時(shí)鐘引腳接收時(shí)鐘引腳RCLK：接收外部提供的接收時(shí)鐘接收外部提供的接收時(shí)鐘信號(hào)；若采用發(fā)送時(shí)鐘作為接收時(shí)鐘，則只要將信號(hào)；若采用發(fā)送時(shí)鐘作為接收時(shí)鐘，則只要將RCLK引腳和引腳和BAUDOUT*引腳直接相連引腳直接相連3. 串行異步接口引腳串行異步接口引腳8250數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好DSR*數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR*發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)SOUT接收數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)SIN請(qǐng)求發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送RTS*允許發(fā)送允許發(fā)送C

24、TS*信號(hào)地信號(hào)地GND載波檢測(cè)載波檢測(cè)RLSD*振鈴指示振鈴指示RI*4. 輸出線輸出線OUT1*和和OUT2*：兩個(gè)一般用途的輸出信號(hào)兩個(gè)一般用途的輸出信號(hào)由調(diào)制解調(diào)器控制寄存器的由調(diào)制解調(diào)器控制寄存器的D2和和D3使其輸使其輸出低電平有效信號(hào)出低電平有效信號(hào)復(fù)位使其恢復(fù)為高復(fù)位使其恢復(fù)為高11.3.3 8250的寄存器的寄存器8250內(nèi)部有內(nèi)部有9種可訪問的寄存器，除數(shù)寄種可訪問的寄存器，除數(shù)寄存器是存器是16位的，占用兩個(gè)連續(xù)的位的，占用兩個(gè)連續(xù)的8位端口位端口內(nèi)部寄存器用引腳內(nèi)部寄存器用引腳A0 A2來尋址；同時(shí)還來尋址；同時(shí)還要利用通信線路控制寄存器的最高位，即要利用通信線路控制寄

25、存器的最高位，即除數(shù)寄存器訪問位除數(shù)寄存器訪問位DLAB，來區(qū)別共用兩，來區(qū)別共用兩個(gè)端口地址的不同寄存器（表個(gè)端口地址的不同寄存器（表11.2）1. 接收緩沖寄存器接收緩沖寄存器RBR存放串行接收后轉(zhuǎn)換成并行的數(shù)據(jù)存放串行接收后轉(zhuǎn)換成并行的數(shù)據(jù)CPU接收緩沖寄存器接收緩沖寄存器接收移位寄存器接收移位寄存器同步控制同步控制8250SIN2. 發(fā)送保持寄存器發(fā)送保持寄存器THR包含將要串行發(fā)送的并行數(shù)據(jù)包含將要串行發(fā)送的并行數(shù)據(jù) CPU發(fā)送保持寄存器發(fā)送保持寄存器發(fā)送移位寄存器發(fā)送移位寄存器同步控制同步控制8250SOUT3. 除數(shù)寄存器除數(shù)寄存器除數(shù)寄存器保存設(shè)定的分頻系數(shù)除數(shù)寄存器保存設(shè)定的

26、分頻系數(shù)分頻系數(shù)基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率分頻系數(shù)基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率（16比特率）比特率）起起 始始 位位時(shí)鐘時(shí)鐘（RCLK）數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線（SIN）T16 T16 T8 T4. 通信線路控制寄存器通信線路控制寄存器LCRDLABD6 D5 D4 D3D2D1 D0寄存器選擇寄存器選擇0 正常值正常值1 除數(shù)寄存器除數(shù)寄存器中止字符中止字符0 無作用無作用1 發(fā)送中止字發(fā)送中止字符符校驗(yàn)位設(shè)置校驗(yàn)位設(shè)置0 無校驗(yàn)無校驗(yàn)位位001 設(shè)置奇校設(shè)置奇校驗(yàn)驗(yàn)011 設(shè)置偶校驗(yàn)設(shè)置偶校驗(yàn)101 校驗(yàn)位為校驗(yàn)位為1111 校驗(yàn)位為校驗(yàn)位為0停止位個(gè)數(shù)停止位個(gè)數(shù)0 1位位1 1.5位（數(shù)據(jù)位為位（數(shù)據(jù)位為5位時(shí)）位時(shí)）1 2位（

27、數(shù)據(jù)位為位（數(shù)據(jù)位為68位時(shí)）位時(shí)）數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)00 5位位01 6位位10 7位位11 8位位指定串行異步通信的字符格式指定串行異步通信的字符格式5. 通信線路狀態(tài)寄存器通信線路狀態(tài)寄存器LSR0D6 D5 D4 D3D2D1 D0為為1，表示發(fā)送移位寄存器空；，表示發(fā)送移位寄存器空；當(dāng)數(shù)據(jù)由發(fā)送保持寄存器移入當(dāng)數(shù)據(jù)由發(fā)送保持寄存器移入發(fā)送移位寄存器時(shí)，該位為發(fā)送移位寄存器時(shí)，該位為0提供串行異步通信的當(dāng)前狀態(tài)提供串行異步通信的當(dāng)前狀態(tài)供供CPU讀取和處理讀取和處理為為1，表示發(fā)送保持寄存器空，表示發(fā)送保持寄存器空，當(dāng)當(dāng)CPU將字符寫入發(fā)送保持將字符寫入發(fā)送保持寄存器后，該位為寄存器

28、后，該位為0為為1，表示正在傳輸中止字符，表示正在傳輸中止字符為為1，表示出現(xiàn)幀錯(cuò)誤，表示出現(xiàn)幀錯(cuò)誤為為1，表示出現(xiàn)奇偶錯(cuò)，表示出現(xiàn)奇偶錯(cuò)為為1，表示出現(xiàn)溢出錯(cuò)，表示出現(xiàn)溢出錯(cuò)為為1，表示接收數(shù)據(jù)緩沖器收到，表示接收數(shù)據(jù)緩沖器收到一個(gè)數(shù)據(jù)，既接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好；一個(gè)數(shù)據(jù)，既接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好；當(dāng)當(dāng)CPU讀走數(shù)據(jù)后，該位為讀走數(shù)據(jù)后，該位為0為為1使使DTR*引腳為低引腳為低否則為高否則為高 6. 調(diào)制解調(diào)器控制寄存器調(diào)制解調(diào)器控制寄存器MCR設(shè)置設(shè)置8250與數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間與數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間聯(lián)絡(luò)應(yīng)答的輸出信號(hào)聯(lián)絡(luò)應(yīng)答的輸出信號(hào)0 0 0LOOP OUT2OUT1RTS DTR為為1使使RTS*引腳為

29、低引腳為低否則為高否則為高 為為1使使OUT1*引腳為低引腳為低否則為高否則為高 為為1使使OUT2*引腳為低引腳為低否則為高否則為高 為為1使使8250為為循環(huán)工作方式循環(huán)工作方式否則為正常工作方式否則為正常工作方式7. 調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)寄存器調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)寄存器MSR反映反映4個(gè)控制輸入信號(hào)的當(dāng)前狀態(tài)及其變化個(gè)控制輸入信號(hào)的當(dāng)前狀態(tài)及其變化MSR高高4位中某位為位中某位為1，說明相應(yīng)輸入信號(hào)當(dāng)，說明相應(yīng)輸入信號(hào)當(dāng)前為低有效，否則為高電平前為低有效，否則為高電平MSR低低4位中某位為位中某位為1，則說明從上次，則說明從上次CPU讀讀取該狀態(tài)字后，相應(yīng)輸入信號(hào)已發(fā)生改變，從取該狀態(tài)字后，相應(yīng)輸入

30、信號(hào)已發(fā)生改變，從高變低或反之高變低或反之MCR低低4位任一位置位任一位置1，均產(chǎn)生調(diào)制解調(diào)器狀，均產(chǎn)生調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)中斷，當(dāng)態(tài)中斷，當(dāng)CPU讀取該寄存器或復(fù)位后，低讀取該寄存器或復(fù)位后，低4位被清零位被清零4級(jí)中斷級(jí)中斷接收線路狀態(tài)中斷接收線路狀態(tài)中斷奇偶錯(cuò)、溢出錯(cuò)、幀錯(cuò)和中止字符奇偶錯(cuò)、溢出錯(cuò)、幀錯(cuò)和中止字符接收器數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好中斷接收器數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好中斷發(fā)送保持寄存器空中斷發(fā)送保持寄存器空中斷調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)中斷調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)中斷清除發(fā)送狀態(tài)改變清除發(fā)送狀態(tài)改變數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好狀態(tài)改變數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好狀態(tài)改變振鈴接通變成斷開振鈴接通變成斷開接收線路信號(hào)檢測(cè)狀態(tài)改變接收線路信號(hào)檢測(cè)狀態(tài)改變優(yōu)先權(quán)高優(yōu)先權(quán)

31、高優(yōu)先權(quán)高優(yōu)先權(quán)高優(yōu)先權(quán)低優(yōu)先權(quán)低8. 中斷允許寄存器中斷允許寄存器IER8250設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)有2個(gè)中斷寄存器和個(gè)中斷寄存器和4級(jí)中斷級(jí)中斷4級(jí)中斷的優(yōu)先權(quán)，是按照串行通信過程級(jí)中斷的優(yōu)先權(quán)，是按照串行通信過程中事件的緊迫程度安排的、是固定不變中事件的緊迫程度安排的、是固定不變的的用戶可利用中斷允許或禁止進(jìn)行控制用戶可利用中斷允許或禁止進(jìn)行控制中斷允許寄存器的低中斷允許寄存器的低4位控制位控制8250這這4級(jí)級(jí)中斷是否被允許中斷是否被允許某位為某位為1，則對(duì)應(yīng)的中斷被允許，則對(duì)應(yīng)的中斷被允許否則，被禁止否則，被禁止9. 中斷識(shí)別中斷識(shí)別IIR保存正在請(qǐng)求中斷的優(yōu)先權(quán)最高的中斷級(jí)別編碼保存正在請(qǐng)求

32、中斷的優(yōu)先權(quán)最高的中斷級(jí)別編碼0 0 0 0 0ID1 ID0IP0 有中斷有中斷1 無中斷無中斷ID1ID0優(yōu)先權(quán)優(yōu)先權(quán)中斷類型中斷類型1 11 00 10 01234 接收線路狀態(tài)接收線路狀態(tài) 接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 發(fā)送保持寄存器空發(fā)送保持寄存器空 調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)調(diào)制解調(diào)器狀態(tài)11.4 異步通信適配器異步通信適配器IBM PC/XT機(jī)的串行異步通信適配器機(jī)的串行異步通信適配器以以8250為核心為核心完成發(fā)送時(shí)的并轉(zhuǎn)串和接收時(shí)的串轉(zhuǎn)并以及完成發(fā)送時(shí)的并轉(zhuǎn)串和接收時(shí)的串轉(zhuǎn)并以及相應(yīng)的控制工作相應(yīng)的控制工作配置了配置了TTL電平與電平與EIA電平轉(zhuǎn)換電路等電平轉(zhuǎn)換電路等展開異步通信適配器

33、展開異步通信適配器硬件電路硬件電路軟件編程軟件編程RCLKRCLKBAUDOUTBAUDOUTIRQIRQ4 4IRQIRQ3 3RESETRESET+5V+5VA A8 8AENAENA A3 3A A7 7A A9 9IOR IOR IOWIOWA A0 0A A2 2MRMRXTAL1XTAL1OUTOUT1 1OUTOUT2 2INTRPTINTRPTDISTRDISTRDOSTRDOSTRA A0 0A A2 2CS2CS282508250LS245LS245D D0 0D D7 7D D0 0D D7 7J9J9J10J10J11J11J12J12DIRDIR1.8432MHz1.

34、8432MHzCS0CS0CS1CS1ADSADSDISTRDISTRDOSTRDOSTR5V5V11.4.1 異步通信適配器的接口電路異步通信適配器的接口電路注意：注意：J9J11跨接器跨接器和和OUT2*的作用的作用11.4.2 異步通信適配器的初始化編程異步通信適配器的初始化編程對(duì)對(duì)8250的內(nèi)部控制寄存器進(jìn)行編程寫入的內(nèi)部控制寄存器進(jìn)行編程寫入 寫入除數(shù)寄存器寫入除數(shù)寄存器設(shè)置傳輸率設(shè)置傳輸率 寫入通信線路控制寄存器寫入通信線路控制寄存器設(shè)置字符格式設(shè)置字符格式 寫入調(diào)制解調(diào)器控制寄存器寫入調(diào)制解調(diào)器控制寄存器設(shè)置工作方式設(shè)置工作方式 寫入中斷允許寄存器寫入中斷允許寄存器設(shè)置中斷允許或

35、屏蔽位設(shè)置中斷允許或屏蔽位寫入除數(shù)寄存器：設(shè)置傳輸率寫入除數(shù)寄存器：設(shè)置傳輸率mov al,80hmov dx,3fbhout dx,al;寫入通信線路控制寄存器，使寫入通信線路控制寄存器，使DLAB1mov ax,96;分頻系數(shù)：分頻系數(shù)：1.8432MHz(120016)9660Hmov dx,3f8hout dx,al;寫入除數(shù)寄存器低寫入除數(shù)寄存器低8位位mov al,ahinc dxout dx,al;寫入除數(shù)寄存器高寫入除數(shù)寄存器高8位位寫入除數(shù)寄存器：設(shè)置字符格式寫入除數(shù)寄存器：設(shè)置字符格式mov al,00001010bmov dx,3fbhout dx,al;寫入通信線路控制

36、寄存器寫入通信線路控制寄存器;這段程序同時(shí)使這段程序同時(shí)使DLAB0寫入調(diào)制解調(diào)器控制寄存器：設(shè)置工作方式寫入調(diào)制解調(diào)器控制寄存器：設(shè)置工作方式設(shè)置查詢通信方式設(shè)置查詢通信方式mov al,03h;控制控制OUT2*為高，為高，DTR*和和RTS*為低為低mov dx,3fchout dx,al;寫入調(diào)制解調(diào)器控制寄存器寫入調(diào)制解調(diào)器控制寄存器設(shè)置中斷通信方式設(shè)置中斷通信方式mov al,0bh;控制為控制為OUT2*低，允許低，允許INTRPT產(chǎn)生請(qǐng)求產(chǎn)生請(qǐng)求mov dx,3fchout dx,al寫入中斷允許寄存器：設(shè)置中斷允許或屏蔽位寫入中斷允許寄存器：設(shè)置中斷允許或屏蔽位mov al,

37、0;禁止所有中斷禁止所有中斷mov dx,3f9hout dx,al;寫入中斷允許寄存器（此時(shí)寫入中斷允許寄存器（此時(shí)DLAB0）11.4.3 異步通信程序異步通信程序程序循環(huán)讀取程序循環(huán)讀取8250的通信狀態(tài)寄存器的通信狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤就顯示一個(gè)問號(hào)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤就顯示一個(gè)問號(hào)“？”接收到數(shù)據(jù)就顯示出來接收到數(shù)據(jù)就顯示出來可以發(fā)送數(shù)據(jù)就從鍵盤輸入發(fā)送字符（用戶可以發(fā)送數(shù)據(jù)就從鍵盤輸入發(fā)送字符（用戶沒有輸入字符就不發(fā)送）沒有輸入字符就不發(fā)送）如果按下如果按下ESC鍵返回鍵返回DOS異步通信程序：查詢通信線路狀態(tài)異步通信程序：查詢通信線路狀態(tài)statue: mov dx,2fdh;讀通信線路

38、狀態(tài)寄存器讀通信線路狀態(tài)寄存器in al,dxtest al,1eh;接收有錯(cuò)誤否接收有錯(cuò)誤否?jnz error;有錯(cuò)，則轉(zhuǎn)錯(cuò)誤處理有錯(cuò)，則轉(zhuǎn)錯(cuò)誤處理test al,01h;接收到數(shù)據(jù)嗎接收到數(shù)據(jù)嗎?jnz receive;是，轉(zhuǎn)接收處理是，轉(zhuǎn)接收處理test al,20h;保持寄存器空嗎保持寄存器空嗎?jz statue;不能，循環(huán)查詢不能，循環(huán)查詢異步通信程序：檢測(cè)鍵盤輸入異步通信程序：檢測(cè)鍵盤輸入mov ah,0bh;檢測(cè)鍵盤有無輸入字符檢測(cè)鍵盤有無輸入字符int 21hcmp al,0jz statue;無輸入字符，循環(huán)等待無輸入字符，循環(huán)等待mov ah,0;有輸入字符，讀取字符有輸入字符，讀取字符int 16h;采用采用0