第十章串行接口及可編程接口芯片8251A

1、 微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用 2數(shù)據(jù)傳輸（通信）數(shù)據(jù)傳輸（通信）并行傳輸并行傳輸串行傳輸串行傳輸310.1 串行通信概述串行通信概述10.2 可編程串行通信接口芯片可編程串行通信接口芯片8251A10.3 RS-232C串行口串行口4概念概念數(shù)據(jù)在單條數(shù)據(jù)在單條1位寬的傳輸線上，一位一位地按順序傳送。位寬的傳輸線上，一位一位地按順序傳送。在串行傳送中，在串行傳送中，1字節(jié)的數(shù)據(jù)要通過(guò)一條傳輸線分字節(jié)的數(shù)據(jù)要通過(guò)一條傳輸線分8次由次由低位到高位按順序一位一位地傳送。低位到高位按順序一位一位地傳送。源目的T8 0 1 1 0 1 0 1 05串行通信的傳送方向串行通信的傳送方向單

2、工單工發(fā)送與接收之間只有一根傳輸線。發(fā)送與接收之間只有一根傳輸線。只能單向傳送。只能單向傳送。半雙工半雙工發(fā)送與接收之間只有一根傳輸線。發(fā)送與接收之間只有一根傳輸線。但能分時(shí)交替進(jìn)行雙向傳送。但能分時(shí)交替進(jìn)行雙向傳送。全雙工全雙工 發(fā)送與接收之間有兩條傳輸線。發(fā)送與接收之間有兩條傳輸線。能雙向同時(shí)傳送。能雙向同時(shí)傳送。 TRTRRTTTRR6串行通信的兩種基本工作方式串行通信的兩種基本工作方式異步通信方式（異步通信方式（ASYNCASYNC）以以一個(gè)字符一個(gè)字符為傳輸單位。通信中兩個(gè)字符間的時(shí)間間隔為傳輸單位。通信中兩個(gè)字符間的時(shí)間間隔是是不固定不固定的，但在同一個(gè)字符中的兩個(gè)相鄰位代碼間的時(shí)

3、的，但在同一個(gè)字符中的兩個(gè)相鄰位代碼間的時(shí)間間隔是間間隔是固定固定的。的。異步通信的每個(gè)字符由四部分組成。異步通信的每個(gè)字符由四部分組成。通信幀通信幀 兩個(gè)相鄰字符間的間隔叫兩個(gè)相鄰字符間的間隔叫空閑位空閑位（MARKMARK狀態(tài)狀態(tài)，高電平），任意個(gè)。，高電平），任意個(gè)。傳送效率低傳送效率低7串行通信的兩種基本工作方式（續(xù)）串行通信的兩種基本工作方式（續(xù)）同步通信方式（同步通信方式（SYNCSYNC）以以數(shù)據(jù)塊（一組字符）數(shù)據(jù)塊（一組字符）為單位。通信中為單位。通信中每個(gè)字符間的時(shí)每個(gè)字符間的時(shí)間間隔是相等間間隔是相等的，而且的，而且每個(gè)字符中各相鄰位代碼間的時(shí)間每個(gè)字符中各相鄰位代碼間的時(shí)

4、間間隔也是固定間隔也是固定的。的。收、發(fā)兩端需用同一個(gè)時(shí)鐘源作為時(shí)鐘信號(hào)。收、發(fā)兩端需用同一個(gè)時(shí)鐘源作為時(shí)鐘信號(hào)。同步通信傳輸效率高，適合于快速、大量數(shù)據(jù)的傳送。同步通信傳輸效率高，適合于快速、大量數(shù)據(jù)的傳送。 字符字符1 1 字符字符2 2 字符字符n n1212個(gè)個(gè)8小結(jié)小結(jié)同步通信方式同步通信方式字符與字符之間、字符內(nèi)部的位與位之間都是同步。字符與字符之間、字符內(nèi)部的位與位之間都是同步。傳送速度最高可達(dá)傳送速度最高可達(dá)500千波特。千波特。需要配置結(jié)構(gòu)復(fù)雜的同步時(shí)鐘電路。需要配置結(jié)構(gòu)復(fù)雜的同步時(shí)鐘電路。常用于計(jì)算機(jī)之間的通信，或主機(jī)與外設(shè)間的通信。常用于計(jì)算機(jī)之間的通信，或主機(jī)與外設(shè)間的

5、通信。異步通信方式異步通信方式字符與字符間的傳送是完全異步的，位與位之間的傳送字符與字符間的傳送是完全異步的，位與位之間的傳送基本上是同步的（基本上是同步的（借助起始位和停止位同步借助起始位和停止位同步）。）。傳送速度一般在傳送速度一般在5019200波特之間波特之間。常用于計(jì)算機(jī)和常用于計(jì)算機(jī)和CRT終端、字符打印機(jī)之間的通信。終端、字符打印機(jī)之間的通信。9串行傳送速率串行傳送速率波特率（波特率（Baud RateBaud Rate）定義：定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間（每秒）內(nèi)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。它單位時(shí)間（每秒）內(nèi)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。它是衡量串行數(shù)據(jù)傳送速度的重要參數(shù)。是衡量串行數(shù)據(jù)傳送速度的重要參

6、數(shù)。單位：?jiǎn)挝唬翰ㄌ兀ㄎ徊ㄌ兀ㄎ? /秒）秒）計(jì)算方法：計(jì)算方法：波特率波特率= =數(shù)據(jù)傳送速率數(shù)據(jù)傳送速率( (字符字符/ /秒秒) )字符位數(shù)字符位數(shù)l【舉例】一個(gè)串行字符由【舉例】一個(gè)串行字符由1 1個(gè)起始位、個(gè)起始位、7 7個(gè)數(shù)據(jù)位、個(gè)數(shù)據(jù)位、1 1個(gè)奇偶個(gè)奇偶校驗(yàn)位和校驗(yàn)位和1 1個(gè)停止位組成，每秒傳送個(gè)停止位組成，每秒傳送120120個(gè)字符，則數(shù)據(jù)傳個(gè)字符，則數(shù)據(jù)傳送的波特率為：送的波特率為： 120120字符字符/ /秒秒10=120010=1200位位/ /秒秒=1200=1200波特（即每位占用波特（即每位占用0.8330.833毫秒）毫秒）異步串行異步串行傳送常用的波特率：

7、傳送常用的波特率：110110、300300、600600、12001200、24002400、48004800、96009600、1920019200、2880028800、3640036400、5760057600波特。波特。同步傳送同步傳送的波特率高于異步傳送方式，最高能到上百千的波特率高于異步傳送方式，最高能到上百千波特。波特。10串行通信接口芯片串行通信接口芯片通用同步異步收發(fā)器通用同步異步收發(fā)器UASRTUASRT8251A8251A通用異步收發(fā)器通用異步收發(fā)器UARTUART11通用異步收發(fā)器通用異步收發(fā)器UARTUART組成組成接收器：接收器：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收，并把串行碼轉(zhuǎn)換為并行

8、碼。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收，并把串行碼轉(zhuǎn)換為并行碼。發(fā)送器：發(fā)送器：負(fù)責(zé)把并行碼轉(zhuǎn)換為串行碼，并執(zhí)行發(fā)送任務(wù)。負(fù)責(zé)把并行碼轉(zhuǎn)換為串行碼，并執(zhí)行發(fā)送任務(wù)?？刂破鳎嚎刂破鳎褐饕脕?lái)接收主要用來(lái)接收CPUCPU的控制信號(hào)，執(zhí)行的控制信號(hào)，執(zhí)行CPUCPU所要求所要求的操作，并輸出狀態(tài)信息和控制信息。的操作，并輸出狀態(tài)信息和控制信息。數(shù)據(jù)總線緩沖器控制信號(hào)地址譯碼狀態(tài)寄存器控制寄存器接收緩沖寄存器接收移位寄存器發(fā)送移位寄存器發(fā)送與接收控制邏輯發(fā)送時(shí)鐘接收時(shí)鐘串行數(shù)據(jù)輸出串行數(shù)據(jù)輸入TxCRxCSIN或RxDSOUT或TxD寫讀復(fù)位中斷請(qǐng)求CS發(fā)送保持寄存器12通用異步收發(fā)器通用異步收發(fā)器UARTUART（續(xù)）（

9、續(xù)）功能功能雙向處理雙向處理l接收外設(shè)輸入的異步串行數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為接收外設(shè)輸入的異步串行數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為CPUCPU所需并行數(shù)據(jù)。所需并行數(shù)據(jù)。l將將CPUCPU的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)并輸出。的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)并輸出。奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)檢測(cè)長(zhǎng)距離傳送中可能發(fā)生的錯(cuò)誤。檢測(cè)長(zhǎng)距離傳送中可能發(fā)生的錯(cuò)誤。l發(fā)送時(shí)，檢查要傳送字符的發(fā)送時(shí)，檢查要傳送字符的“1”1”的個(gè)數(shù)，并在奇偶校驗(yàn)位的個(gè)數(shù)，并在奇偶校驗(yàn)位上添上上添上“1”1”或或“0”0”，使，使“1”1”的總數(shù)（包括校驗(yàn)位本身）的總數(shù)（包括校驗(yàn)位本身）為偶數(shù)或奇數(shù)。為偶數(shù)或奇數(shù)。l接收時(shí)，檢查字符的每一位以及奇偶校驗(yàn)位的接收時(shí)，檢查字符的每一位

10、以及奇偶校驗(yàn)位的“1”1”的個(gè)數(shù)，的個(gè)數(shù)，以確定是否發(fā)生傳送錯(cuò)誤。以確定是否發(fā)生傳送錯(cuò)誤。何謂何謂奇奇/ /偶偶校驗(yàn)校驗(yàn)? ?13通用異步收發(fā)器通用異步收發(fā)器UARTUART（續(xù)）（續(xù)）常設(shè)的錯(cuò)誤標(biāo)志常設(shè)的錯(cuò)誤標(biāo)志奇偶錯(cuò)誤奇偶錯(cuò)誤l接收時(shí)對(duì)字符中接收時(shí)對(duì)字符中“1”1”的個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若與字符格式中設(shè)的個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若與字符格式中設(shè)的奇偶性不一致，則置位該標(biāo)志，發(fā)奇偶錯(cuò)信息。的奇偶性不一致，則置位該標(biāo)志，發(fā)奇偶錯(cuò)信息。幀錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤l接收的字符格式不符合規(guī)定接收的字符格式不符合規(guī)定( (如無(wú)停止位等如無(wú)停止位等) )，則置位該標(biāo)，則置位該標(biāo)志，發(fā)幀錯(cuò)誤信息。志，發(fā)幀錯(cuò)誤信息。溢出溢出( (丟失丟

11、失) )錯(cuò)誤錯(cuò)誤l當(dāng)接收到第二個(gè)字符的停止位時(shí)，當(dāng)接收到第二個(gè)字符的停止位時(shí)，CPUCPU還未取走前一個(gè)接收還未取走前一個(gè)接收的字符，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，則置位該標(biāo)志。的字符，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，則置位該標(biāo)志。1410.1 串行通信概述串行通信概述10.2 可編程串行通信接口芯片可編程串行通信接口芯片8251A10.3 RS-232C串行口串行口151. 8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳2. 8251A的初始化編程的初始化編程3. 8251A應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例16基本性能基本性能可用于同步或異步傳送?？捎糜谕交虍惒絺魉?。在同步方式中，可進(jìn)行在同步方式中，可進(jìn)行5 58 8位字符的

12、操作，可用內(nèi)部或位字符的操作，可用內(nèi)部或外部同步，自動(dòng)插入同步字符。外部同步，自動(dòng)插入同步字符。在異步方式中，可進(jìn)行在異步方式中，可進(jìn)行5 58 8位字符的操作，波特率系數(shù)位字符的操作，波特率系數(shù)可為可為1 1、1616或或6464。可產(chǎn)生可產(chǎn)生1 1、1.51.5或或2 2位的停止位，可檢查假啟動(dòng)位；自動(dòng)位的停止位，可檢查假啟動(dòng)位；自動(dòng)檢測(cè)和處理終止字符。檢測(cè)和處理終止字符。波特率：波特率：0 019.2K19.2K（異步），（異步），0 064K64K（同步）。（同步）。全雙工的工作方式：其內(nèi)部提供具有雙緩沖器的發(fā)送器全雙工的工作方式：其內(nèi)部提供具有雙緩沖器的發(fā)送器和接收器。和接收器。出錯(cuò)

13、檢測(cè)，具有奇偶、溢出和幀錯(cuò)誤等檢測(cè)電路。出錯(cuò)檢測(cè)，具有奇偶、溢出和幀錯(cuò)誤等檢測(cè)電路。17內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)18芯片封裝芯片封裝雙列直插雙列直插28根引腳根引腳19數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器作用：作用：與系統(tǒng)總線間的接口。與系統(tǒng)總線間的接口。把接收到的把接收到的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)送給送給CPUCPU，或把，或把CPUCPU發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)送給外設(shè)。發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)送給外設(shè)。還可把狀態(tài)寄存器中的還可把狀態(tài)寄存器中的狀態(tài)狀態(tài)信息讀到信息讀到CPUCPU中。中。在在825lA825lA初始化時(shí)，可分別把初始化時(shí)，可分別把方式字、控制字和同步字符方式字、控制字和同步字符送到方式寄存器、控制寄存器和同步字符寄存器中。送到方式寄

14、存器、控制寄存器和同步字符寄存器中。內(nèi)部包含內(nèi)部包含3 3個(gè)個(gè)8 8位雙向三態(tài)緩沖器：位雙向三態(tài)緩沖器：狀態(tài)緩沖器狀態(tài)緩沖器：用：用ININ指令指令從中讀取狀態(tài)信息。從中讀取狀態(tài)信息。接收數(shù)據(jù)緩沖器接收數(shù)據(jù)緩沖器：用：用ININ指令指令從中讀取數(shù)據(jù)信息。從中讀取數(shù)據(jù)信息。發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)/ /命令緩沖器命令緩沖器：存放：存放CPUCPU用用OUTOUT指令指令向向8251A8251A寫入寫入的數(shù)據(jù)或命令字。的數(shù)據(jù)或命令字。對(duì)應(yīng)引腳（對(duì)應(yīng)引腳（8 8根）根）D D7 7D D0 020讀寫控制電路讀寫控制電路作用：作用：接收接收CPUCPU的控制信號(hào)和命令字，用以決定的控制信號(hào)和命令字，用以決定

15、8251A8251A的的工作工作方式方式，并向內(nèi)部其它功能部件發(fā)出控制信號(hào)。并向內(nèi)部其它功能部件發(fā)出控制信號(hào)。對(duì)應(yīng)引腳對(duì)應(yīng)引腳 （6 6根）根）RESETRESET復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。復(fù)位信號(hào)，輸入，高電平有效。l使使8251A8251A進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待初始化編程。進(jìn)入空閑狀態(tài)，等待初始化編程。CLKCLK主時(shí)鐘信號(hào)，輸入。主時(shí)鐘信號(hào)，輸入。l用來(lái)產(chǎn)生內(nèi)部定時(shí)信號(hào)。用來(lái)產(chǎn)生內(nèi)部定時(shí)信號(hào)。l同步方式同步方式下，下，CLKCLK的頻率必須比的頻率必須比TxCTxC和和RxCRxC大大3030倍。倍。l異步方式異步方式下，下，CLKCLK的頻率應(yīng)比的頻率應(yīng)比TxCTxC和和RxCRxC大大

16、4.54.5倍。倍。RDRD讀信號(hào)，輸入，低電平有效。讀信號(hào)，輸入，低電平有效。l表示表示CPUCPU從從8251A8251A讀出數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。讀出數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。21讀寫控制電路（續(xù)）讀寫控制電路（續(xù)）WRWR寫信號(hào)，輸入，低電平有效。寫信號(hào)，輸入，低電平有效。l表示表示CPUCPU把數(shù)據(jù)或控制字寫入把數(shù)據(jù)或控制字寫入8251A8251A。CSCS片選信號(hào)，輸入，低電平有效。片選信號(hào)，輸入，低電平有效。l表示表示8251A8251A被被CPUCPU選中，可以對(duì)它進(jìn)行讀寫操作。選中，可以對(duì)它進(jìn)行讀寫操作。C/DC/D控制控制/ /數(shù)據(jù)信號(hào)，輸入。數(shù)據(jù)信號(hào)，輸入。l高電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)?/p>

17、是控制信號(hào)或狀態(tài)字。高電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)氖强刂菩盘?hào)或狀態(tài)字。l低電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)信息。低電平時(shí)，表示數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)信息。C/D執(zhí)執(zhí)行行的的操操作作0000010110100011CPU由由8251A輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)CPU向向8251A輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)CPU讀取讀取8251A的狀態(tài)的狀態(tài)CPU向向8251A寫入控制命令寫入控制命令CSRDWR22接收器和接收控制電路接收器和接收控制電路作用：作用：接收接收RxDRxD引腳上輸入的引腳上輸入的串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)，并將它們轉(zhuǎn)換，并將它們轉(zhuǎn)換為為并行數(shù)據(jù)并行數(shù)據(jù)，存放在，存放在接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器中。中。工作

18、原理工作原理異步通信方式異步通信方式l在無(wú)字符傳送時(shí)，在無(wú)字符傳送時(shí)，RxDRxD引腳上為高電平。引腳上為高電平。l當(dāng)當(dāng)RxDRxD引腳上出現(xiàn)低電平，則啟動(dòng)一個(gè)內(nèi)部計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)引腳上出現(xiàn)低電平，則啟動(dòng)一個(gè)內(nèi)部計(jì)數(shù)器。當(dāng)計(jì)數(shù)到一個(gè)數(shù)據(jù)位寬度的一半時(shí)，重新采樣到一個(gè)數(shù)據(jù)位寬度的一半時(shí)，重新采樣RxDRxD引腳，若仍為低引腳，若仍為低電平，則確認(rèn)為起始位，而非噪聲信號(hào)。電平，則確認(rèn)為起始位，而非噪聲信號(hào)。l接收后續(xù)數(shù)據(jù)位，并送接收后續(xù)數(shù)據(jù)位，并送移位寄存器移位寄存器處理，經(jīng)奇偶校驗(yàn)和去處理，經(jīng)奇偶校驗(yàn)和去停止位后，得到并行數(shù)據(jù)，送停止位后，得到并行數(shù)據(jù)，送接收數(shù)據(jù)緩沖器接收數(shù)據(jù)緩沖器，同時(shí)發(fā)出，同

19、時(shí)發(fā)出RxRDYRxRDY信號(hào)通知信號(hào)通知CPUCPU。23接收器和接收控制電路（續(xù)）接收器和接收控制電路（續(xù)）同步通信方式同步通信方式l監(jiān)視監(jiān)視RxDRxD引腳，以引腳，以一次一位一次一位的方式將數(shù)據(jù)送至的方式將數(shù)據(jù)送至接收寄存器接收寄存器。l每接收一位，將接收寄存器與存放同步字符的寄存器比較。每接收一位，將接收寄存器與存放同步字符的寄存器比較。若不相等，則接收下一位后繼續(xù)比較；若相等，則表示搜若不相等，則接收下一位后繼續(xù)比較；若相等，則表示搜索到同步字符，置索到同步字符，置SYNDET=1SYNDET=1，表示已達(dá)到同步。，表示已達(dá)到同步。l若是雙同步，必須要連續(xù)檢測(cè)到兩個(gè)同步字符后才認(rèn)為

20、已若是雙同步，必須要連續(xù)檢測(cè)到兩個(gè)同步字符后才認(rèn)為已達(dá)到同步。達(dá)到同步。l同步后，根據(jù)同步后，根據(jù)RxCRxC引腳送入的同步時(shí)鐘，逐個(gè)移位引腳送入的同步時(shí)鐘，逐個(gè)移位RxDRxD引腳引腳上的數(shù)據(jù)位，并按規(guī)定位數(shù)將其送至上的數(shù)據(jù)位，并按規(guī)定位數(shù)將其送至接收數(shù)據(jù)緩沖器接收數(shù)據(jù)緩沖器，同，同時(shí)發(fā)出時(shí)發(fā)出RxRDYRxRDY信號(hào)通知信號(hào)通知CPUCPU。24接收器和接收控制電路（續(xù)）接收器和接收控制電路（續(xù)）對(duì)應(yīng)引腳（對(duì)應(yīng)引腳（4 4根）根）RxD(ReceiverRxD(Receiver Data) Data)接收數(shù)據(jù)，輸入。接收數(shù)據(jù)，輸入。l外部串行數(shù)據(jù)從外部串行數(shù)據(jù)從RxDRxD引腳逐位移入引腳

21、逐位移入接收移位寄存器接收移位寄存器，經(jīng)串到，經(jīng)串到并，變成并行數(shù)據(jù)后，送入并，變成并行數(shù)據(jù)后，送入接收數(shù)據(jù)緩沖器接收數(shù)據(jù)緩沖器。RxRDY(Receiver Ready)RxRDY(Receiver Ready)接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，輸出，高接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，輸出，高電平有效。電平有效。l表示已收到一個(gè)字符數(shù)據(jù)，可送往表示已收到一個(gè)字符數(shù)據(jù)，可送往CPUCPU。l當(dāng)當(dāng)CPUCPU從從接收數(shù)據(jù)緩沖器接收數(shù)據(jù)緩沖器讀取該字符后，復(fù)位為低電平，待讀取該字符后，復(fù)位為低電平，待接收到一個(gè)新字符，又變?yōu)楦唠娖?。接收到一個(gè)新字符，又變?yōu)楦唠娖?。l該信號(hào)與該信號(hào)與CPUCPU的工作方式可以是的工作方式可以是中斷方

22、式或查詢方式中斷方式或查詢方式( (作為作為聯(lián)絡(luò)信號(hào)聯(lián)絡(luò)信號(hào)) )。25接收器和接收控制電路（續(xù)）接收器和接收控制電路（續(xù)）SYNDET/SYNDET/BRKDET(SyncBRKDET(Sync Detect/Break Detect) Detect/Break Detect)同步檢同步檢測(cè)測(cè)/ /斷點(diǎn)檢測(cè)斷點(diǎn)檢測(cè)，輸入或輸出輸入或輸出。l同步方式：同步方式：用于同步檢測(cè)。復(fù)位時(shí)用于同步檢測(cè)。復(fù)位時(shí)，此引腳變?yōu)榈碗娖酱艘_變?yōu)榈碗娖?。p內(nèi)同步方式內(nèi)同步方式下下，為輸出信號(hào)。，為輸出信號(hào)。若檢測(cè)到同步字符若檢測(cè)到同步字符，則則該引腳輸出高電平該引腳輸出高電平，表示達(dá)到同步狀態(tài)表示達(dá)到同步狀態(tài)。

23、p外同步方式外同步方式下下，為輸入信號(hào)。為輸入信號(hào)。該引腳由低變高時(shí)，使該引腳由低變高時(shí)，使8251A8251A在下一個(gè)接收時(shí)鐘的上升沿開(kāi)始接收字符。達(dá)到在下一個(gè)接收時(shí)鐘的上升沿開(kāi)始接收字符。達(dá)到同步后同步后，高電平可撤除高電平可撤除。l異步方式：異步方式：用于斷點(diǎn)檢測(cè)，輸出。用于斷點(diǎn)檢測(cè)，輸出。p當(dāng)當(dāng)RxDRxD引腳連續(xù)收到兩個(gè)全引腳連續(xù)收到兩個(gè)全0 0數(shù)位組成的字符時(shí)，該引數(shù)位組成的字符時(shí)，該引腳輸出高電平，表示當(dāng)前線路上無(wú)數(shù)據(jù)可讀。腳輸出高電平，表示當(dāng)前線路上無(wú)數(shù)據(jù)可讀。p可作為狀態(tài)位，供可作為狀態(tài)位，供CPUCPU讀出。讀出。26接收器和接收控制電路（續(xù)）接收器和接收控制電路（續(xù)）Rx

24、C(ReceiverRxC(Receiver Clock) Clock)接收時(shí)鐘，輸入。接收時(shí)鐘，輸入。 l決定決定8251A8251A接收數(shù)據(jù)的速率。接收數(shù)據(jù)的速率。l異步方式下異步方式下，該引腳輸入的時(shí)鐘頻率可以是波特率的，該引腳輸入的時(shí)鐘頻率可以是波特率的1 1倍、倍、1616倍或倍或6464倍。倍。l接收時(shí)鐘通常應(yīng)與對(duì)方的發(fā)送時(shí)鐘相同。接收時(shí)鐘通常應(yīng)與對(duì)方的發(fā)送時(shí)鐘相同。27發(fā)送器和發(fā)送控制電路發(fā)送器和發(fā)送控制電路作用：作用：接收接收CPUCPU送來(lái)的送來(lái)的并行數(shù)據(jù)并行數(shù)據(jù)，并加上由，并加上由控制字控制字規(guī)定規(guī)定的成幀信號(hào)，再轉(zhuǎn)換為的成幀信號(hào)，再轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)從從TxDTxD引

25、腳發(fā)送出去。引腳發(fā)送出去。工作原理工作原理異步通信方式異步通信方式l加上起始位，并根據(jù)控制字加上奇偶校驗(yàn)位和停止位。加上起始位，并根據(jù)控制字加上奇偶校驗(yàn)位和停止位。同步通信方式同步通信方式l先發(fā)送同步（先發(fā)送同步（SYNSYN）字符，隨后發(fā)送若干數(shù)據(jù)字符，且兩個(gè)）字符，隨后發(fā)送若干數(shù)據(jù)字符，且兩個(gè)字符之間不允許有間隔。字符之間不允許有間隔。28發(fā)送器和發(fā)送控制電路（續(xù)）發(fā)送器和發(fā)送控制電路（續(xù)）對(duì)應(yīng)引腳對(duì)應(yīng)引腳（4 4根）根）TxD(TransmitterTxD(Transmitter Data) Data)發(fā)送數(shù)據(jù)，輸出。發(fā)送數(shù)據(jù)，輸出。l將將CPUCPU送來(lái)的并行數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)后，逐

26、位從送來(lái)的并行數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)后，逐位從TxDTxD引引腳發(fā)送給外設(shè)。腳發(fā)送給外設(shè)。TxRDY(TransmitterTxRDY(Transmitter Ready) Ready)發(fā)送數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，輸出，輸出，高電平有效高電平有效。l在允許在允許發(fā)送數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)總線緩沖器中的發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)總線緩沖器中的發(fā)送數(shù)據(jù)/ /命令緩命令緩沖器為空時(shí)，表示已準(zhǔn)備好從沖器為空時(shí)，表示已準(zhǔn)備好從CPUCPU接收一個(gè)數(shù)據(jù)。接收一個(gè)數(shù)據(jù)。l該信號(hào)與該信號(hào)與CPUCPU的工作方式可以是的工作方式可以是中斷方式或查詢方式中斷方式或查詢方式( (作為作為聯(lián)絡(luò)信號(hào)聯(lián)絡(luò)信號(hào)) )。29發(fā)送器和發(fā)送

27、控制電路（續(xù)）發(fā)送器和發(fā)送控制電路（續(xù)）TxE(TransmitterTxE(Transmitter Empty) Empty)發(fā)送緩沖器空，輸出，高發(fā)送緩沖器空，輸出，高電平有效。電平有效。l表示發(fā)送器中的并到串轉(zhuǎn)換器空，即完成一次發(fā)送操作，表示發(fā)送器中的并到串轉(zhuǎn)換器空，即完成一次發(fā)送操作，緩沖器中已無(wú)數(shù)據(jù)向外部發(fā)送。緩沖器中已無(wú)數(shù)據(jù)向外部發(fā)送。l異步方式下異步方式下，由，由TxDTxD引腳向外部輸出引腳向外部輸出空閑位空閑位。l同步方式下同步方式下，由，由TxDTxD引腳向外部輸出引腳向外部輸出同步字符同步字符。TxC(TransmitterTxC(Transmitter Clock) C

28、lock)發(fā)送器時(shí)鐘，輸入。發(fā)送器時(shí)鐘，輸入。 l決定決定8251A8251A的發(fā)送速率。的發(fā)送速率。l同步方式同步方式下，該引腳輸入的時(shí)鐘頻率應(yīng)等于發(fā)送數(shù)據(jù)的波下，該引腳輸入的時(shí)鐘頻率應(yīng)等于發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率。特率。l異步方式異步方式下，由軟件定義發(fā)送的時(shí)鐘是波特率的下，由軟件定義發(fā)送的時(shí)鐘是波特率的1 1倍、倍、1616倍倍或或6464倍。倍。30調(diào)制解調(diào)控制電路調(diào)制解調(diào)控制電路利用利用8251A8251A與與調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器(Modem)(Modem)相連，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)電話線可相連，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)電話線可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)送方通過(guò)調(diào)制解調(diào)器將輸出的串行發(fā)送方通過(guò)調(diào)制解調(diào)器將輸

29、出的串行數(shù)字信號(hào)變?yōu)槟M數(shù)字信號(hào)變?yōu)槟M信號(hào)信號(hào)，再發(fā)送出去。，再發(fā)送出去。接收方必須將接收方必須將模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)器變?yōu)閿?shù)字信號(hào)模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)器變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，才能由串行接口接收。才能由串行接口接收。用于為用于為調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器提供控制信號(hào)。提供控制信號(hào)。帶串行接口的帶串行接口的adsladsl modem modem31調(diào)制解調(diào)控制電路（續(xù)）調(diào)制解調(diào)控制電路（續(xù)）對(duì)應(yīng)引腳對(duì)應(yīng)引腳 （4 4根）根）DTR(Data Terminal Ready)DTR(Data Terminal Ready)數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好，輸出，數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好，輸出，低電平有效。低電平有效。l表示表示CPUCP

30、U準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。l由由控制命令字的控制命令字的D D1 1位位置置1 1使之有效。使之有效。DSRDSR(Data(Data set Ready) set Ready)數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好，輸入，低電數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好，輸入，低電平有效平有效。l對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器D D7 7位位，CPUCPU可通過(guò)讀狀態(tài)字獲取數(shù)據(jù)設(shè)備的可通過(guò)讀狀態(tài)字獲取數(shù)據(jù)設(shè)備的狀態(tài)狀態(tài)。32調(diào)制解調(diào)控制電路（續(xù)）調(diào)制解調(diào)控制電路（續(xù)）RTS(RequestRTS(Request To Send) To Send)請(qǐng)求傳送數(shù)據(jù)，輸出，低電請(qǐng)求傳送數(shù)據(jù)，輸出，低電平有效。平有效。l表示表示CPUCPU

31、已準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)。已準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)。l由由控制命令字的控制命令字的D D5 5位位置置1 1使之有效。使之有效。CTS(ClearCTS(Clear To Send) To Send)允許發(fā)送數(shù)據(jù)，輸入，低電平允許發(fā)送數(shù)據(jù)，輸入，低電平有效。有效。l是調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)對(duì)是調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)對(duì)RTSRTS的響應(yīng)信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)l僅當(dāng)僅當(dāng)CTSCTS為低電平時(shí)，為低電平時(shí)，825lA825lA才能執(zhí)行發(fā)送操作。即是使引才能執(zhí)行發(fā)送操作。即是使引腳腳TxRDYTxRDY=1=1的條件之一。的條件之一。331. 8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳2. 8251A的初始化編程的初始化編程3. 825

32、1A應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例34初始化流程初始化流程A內(nèi)部復(fù)位內(nèi)部復(fù)位N送命令控制字送命令控制字系統(tǒng)復(fù)位系統(tǒng)復(fù)位(RESET1)送方式控制字送方式控制字同步同步Y(jié)送同步字符送同步字符1雙同步雙同步NNYA送同步字符送同步字符2Y讀狀態(tài)字讀狀態(tài)字能傳輸能傳輸Y送一個(gè)字節(jié)送一個(gè)字節(jié)結(jié)束結(jié)束送結(jié)束命令字送結(jié)束命令字NYN命令控制字命令控制字35控制字與狀態(tài)字控制字與狀態(tài)字方式控制字方式控制字用于定義用于定義8251A8251A的一般工作特性。的一般工作特性。緊接在復(fù)位操作后由緊接在復(fù)位操作后由CPUCPU寫入。寫入。命令控制字命令控制字用于指定芯片的實(shí)際操作。用于指定芯片的實(shí)際操作。寫入方式控制字后，才能寫

33、入同步字符和命令控制字。寫入方式控制字后，才能寫入同步字符和命令控制字。在工作過(guò)程中，可根據(jù)需要隨時(shí)寫入新的命令控制字。在工作過(guò)程中，可根據(jù)需要隨時(shí)寫入新的命令控制字。狀態(tài)字狀態(tài)字給出給出8251A8251A當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。除個(gè)別狀態(tài)位外，其余狀態(tài)位的定義與相應(yīng)同名引腳有除個(gè)別狀態(tài)位外，其余狀態(tài)位的定義與相應(yīng)同名引腳有相同含義。相同含義。36方式控制字方式控制字37命令控制字命令控制字說(shuō)明：說(shuō)明：1.1.與命令控制字寫入相同端口地址。與命令控制字寫入相同端口地址。 2.2.復(fù)位后寫入的是方式控制字，此后寫入的是命令控制字，復(fù)位后寫入的是方式控制字，此后寫入的是命令控制字， 且在

34、對(duì)芯片復(fù)位以前，所寫入的控制字都是命令控制字。且在對(duì)芯片復(fù)位以前，所寫入的控制字都是命令控制字。 38狀態(tài)字狀態(tài)字391. 8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳2. 8251A的初始化編程的初始化編程3. 8251A應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例40異步方式初始化異步方式初始化【例】要求【例】要求8251A8251A工作于異步方式，波特率系數(shù)為工作于異步方式，波特率系數(shù)為1616，具有具有7 7個(gè)數(shù)據(jù)位，個(gè)數(shù)據(jù)位，1 1個(gè)停止位，有偶校驗(yàn)，控制口地址為個(gè)停止位，有偶校驗(yàn)，控制口地址為3F2H3F2H，寫恢復(fù)的延時(shí)程序?yàn)?，寫恢?fù)的延時(shí)程序?yàn)镽EVTIMEREVTIME。編程注意編程注意l為確保為確保82

35、51A8251A可靠復(fù)位，應(yīng)先向其控制端口連續(xù)寫入可靠復(fù)位，應(yīng)先向其控制端口連續(xù)寫入3 3個(gè)全個(gè)全0 0，然后再向該端口送入一個(gè)使命令寄存器然后再向該端口送入一個(gè)使命令寄存器D D6 6（IRIR）位為）位為“1”1”的復(fù)位控制字（的復(fù)位控制字（40H40H）。）。l復(fù)位之后，將方式控制字和命令控制字寫入控制端口。復(fù)位之后，將方式控制字和命令控制字寫入控制端口。l為確?？刂谱挚煽繉懭?，在兩次寫控制口操作之間必須至為確?？刂谱挚煽繉懭?，在兩次寫控制口操作之間必須至少有少有1616個(gè)時(shí)鐘周期間隔。個(gè)時(shí)鐘周期間隔。41異步方式初始化（續(xù)）異步方式初始化（續(xù)）MOV DX, 3F2H MOV DX,

36、3F2H ；控制口地址；控制口地址MOV AL, 00HMOV AL, 00HOUT DX, AL OUT DX, AL ；向控制口寫入；向控制口寫入“0”0”CALL REVTIME CALL REVTIME ；延時(shí)，等待寫操作完成；延時(shí)，等待寫操作完成OUT DX, AL OUT DX, AL ；向控制口寫入第二個(gè)；向控制口寫入第二個(gè)“0”0”CALL REVTIME CALL REVTIME ；延時(shí)；延時(shí)OUT DX,AL OUT DX,AL ；向控制口寫入第三個(gè)；向控制口寫入第三個(gè)“0”0”CALL REVTIME CALL REVTIME ；延時(shí)；延時(shí)MOV AL, 40H MOV

37、AL, 40H ；復(fù)位字；復(fù)位字OUT DX, AL OUT DX, AL ；寫入復(fù)位字；寫入復(fù)位字REVTIME REVTIME ；延時(shí)；延時(shí)MOV AL,MOV AL, 01111010B 01111010B ；方式字；方式字OUT DX, AL OUT DX, AL ；寫入方式字；寫入方式字CALL REVTIME CALL REVTIME ；延時(shí)；延時(shí)MOV AL,MOV AL, 00010101B 00010101B ；寫入命令字；寫入命令字OUT DX, AL OUT DX, AL ；寫入命令字；寫入命令字初初始始化化程程序序42同步方式初始化同步方式初始化【例】假設(shè)【例】假設(shè)8251A8251A的控制口地址為的控制口地址為3F2H3F2H，寫恢復(fù)延時(shí)程，寫恢復(fù)延時(shí)程序?yàn)樾驗(yàn)镽EVTIMEREVTIME，如要求