串行接口與通信66頁

1、第八章 串行接口1第一節(jié) 串行通信原理一、串行通信基本概念 串行通信：數(shù)據(jù)的各位間串行傳輸，通過單條1位寬傳輸線按順序分時傳送，即通信雙方一次傳輸一個二進制位。 并行通信：數(shù)據(jù)的各位間串行傳輸，通過多條1位寬傳輸線同時傳送，寬度一般為“字節(jié)”或“字”。 串行通信與并行通信是兩種基本的數(shù)據(jù)通信方式。 2 串行通信的優(yōu)點(與并行通信相比)： 傳輸距離長(可達數(shù)千公里)； 長距離時數(shù)據(jù)傳送速率快，通信時鐘頻率更容易提高(無聯(lián)絡信號)； 抗干擾能力強，信號間干擾可忽略(線少)； 費用低(線少) ； 傳輸線既傳數(shù)據(jù)，又傳聯(lián)絡信息。 串行通信的缺點(與并行通信相比) ： 數(shù)據(jù)的串/并轉換； 數(shù)據(jù)格式要求；

2、 位計數(shù)。3二、串行通信綜述 1、串行通信示意圖計算機串行接口MODEM收發(fā)控制計算機串行接口MODEM發(fā)收控制音頻模擬信號非遠程通信時可省略MODEM串行接口計算機收發(fā)控制點點通信時可省略回下頁返回6頁42、串行通信相關問題（1）通信原理通信過程中相關因素 *通信方式方向(單工/半雙工/全雙工)、連接(一對一/一對多/多對多)、異步串行/同步串行； *速度控制波特率、發(fā)送/接收時鐘； *差錯控制硬件(單端/雙端、電壓/電流、信號重復)、軟件(檢錯、糾錯技術)； *長距離傳輸信號調(diào)制與解調(diào)； *通道共享信道復用。（2）通信協(xié)議如何處理信號線上的信號 *數(shù)據(jù)識別異步串行通信協(xié)議； *數(shù)據(jù)正確性抗

3、干擾、檢驗碼編碼技術。轉上頁回7頁回9頁回11頁回14頁回16頁回17頁5（3）通信接口標準何時可線路傳輸及如何連接 *標準類型RS-232C、RS-422A、RS485等； *邏輯特性信號定義、信號握手規(guī)則； *電氣特性電壓/電流要求、電纜長度； *機械特性連接器類型、信號定義與連接。（4）軟件編程如何通過軟件控制傳輸 *接口芯片類型INS8250等； *接口芯片特點引腳信號、控制邏輯、支持通信協(xié)議、適配器組成方法； *接口芯片編程REG定義、編程要求。轉4頁回25頁回36頁6三、串行通信方式 1、通信方向轉5頁2、連接方式一對一(點點)一對多多對多結點數(shù)量222發(fā)送方數(shù)量11n接收方數(shù)量1

4、nn發(fā)送沖突不考慮不考慮考慮*接收沖突不考慮考慮*考慮*應用RS-232CRS-423A、RS-422ARS-485 說明：*-通信信息(控制或數(shù)據(jù))中含有結點地址TRTRTRRTTR單工方式 半雙工方式 全雙工方式73、異步串行/同步串行（1）異步串行通信 通信數(shù)據(jù)流中，字符間異步，字符內(nèi)位間同步。 字符間異步：字符與字符間無嚴格的時間要求。 字符內(nèi)位間同步：一旦傳送開始，收/發(fā)雙方以預先約定的傳輸速率傳輸字符中的每一位。 異步串行通信基本信息單位：字符。（2）同步串行通信 通信數(shù)據(jù)流中，字符間及字符內(nèi)部各位間均同步。 同步串行通信基本信息單位：幀(字符塊)。8四、速度控制1、波特率 單位時

5、間內(nèi)傳送二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，以位/秒(b/s)表示，也稱為數(shù)據(jù)位速率。 它是衡量串行通信速率的重要指標。 思考：甲乙雙方對波特率的要求如何？ 甲方的接收波特率、發(fā)送波特率間關系如何？為什么？ 通信雙方的波特率是如何確定的？轉5頁92、收/發(fā)時鐘 控制收/發(fā)雙方之間數(shù)據(jù)傳輸速率的時鐘。 與波特率關系： 收/發(fā)時鐘頻率=n波特率 n為波特率系數(shù)(對單個系統(tǒng)而言是固定的)，用于提高通信可靠性(在異步通信協(xié)議中講) 與基準時鐘頻率關系： 收/發(fā)時鐘頻率=基準時鐘頻率/波特率除數(shù) 波特率除數(shù)=基準時鐘頻率/(n波特率） 波特率設置：通過軟件設置波特率除數(shù)即可實現(xiàn)。回12頁回46頁10五、差錯控制 目標：解

6、決信號從甲方到乙方間的干擾問題。 影響因素：長距離(信號衰減)、電磁干擾等。1、硬件手段（1）單端/雙端手段 有單端發(fā)送/單端接收、單端發(fā)送/雙端接收、雙端發(fā)送/雙端接收三種。 第一種最大傳輸距離15m，其它兩種為1200m。（2）電壓/電流手段 根據(jù)線路和接收端阻抗大小關系可采用電流環(huán)方式。 PC 286以后的串行接口已取消電流環(huán)方式。轉5頁11（3）信號重復 用多個時鐘長度調(diào)制一位二進制數(shù)據(jù)，減少差錯。 波特率系數(shù)n：調(diào)制一位二進制數(shù)據(jù)的時鐘個數(shù)，又稱波特率因子。n可取1,16,32和64等，一般n=16。 注意：n在硬件設計時已固定，軟件不可改變。 例：系統(tǒng)基準時鐘頻率為1.8432MH

7、z，波特率因子為16。(1)若波特率為9600b/s，則波特率除數(shù)為多少？ (2)該通信模式中，波特率最高為多少？ 解：(1)收/發(fā)時鐘頻率=16*9600=153.6kHz 波特率除數(shù)=1.8432MHz/153.6kHz=12 (2)最高波特率時，波特率除數(shù)為1； 最高波特率=1.8432MHz/(161)=115.2kHz轉10頁122、軟件手段 主要反映在數(shù)據(jù)的檢錯、糾錯方面。（1）檢錯方法 發(fā)送端：在發(fā)送數(shù)據(jù)后附加發(fā)送校驗碼； 接收端：比較數(shù)據(jù)和校驗碼來驗證數(shù)據(jù)正確性。 校驗碼：有奇偶校驗碼、循環(huán)冗余碼、海明碼和方陣碼檢驗等種類。（2）糾錯方法 用具有糾錯功能(發(fā)現(xiàn)錯誤的位置)的校驗

8、碼實現(xiàn)，如循環(huán)冗余碼。 注意：任何一種檢驗碼均不能100%地檢錯或糾錯。13六、信號調(diào)制與解調(diào) 原因：數(shù)字信號在傳輸線上傳送時，高次諧波的衰減很厲害，不能實現(xiàn)長距離傳輸。 解決：發(fā)送方使用調(diào)制器(Modulator)，把需傳送的數(shù)字信號調(diào)制為適合在線路上傳輸?shù)囊纛l模擬信號； 接收方使用解調(diào)器(Demodulator)從線路上測出該模擬信號，并還原成數(shù)字信號。 轉5頁14 調(diào)制方法： 有調(diào)頻(FM)、調(diào)幅(AM)和調(diào)相(PM)三種； 用得最多的是調(diào)頻方法。15五、信道復用 時分多路復用TDM(Time Division Multiplexing)，將物理傳輸線路按時間分成若干時間片，輪流為多個信

9、號所占用，每個時間片由復用的一個信號占用。 頻分多路復用FDM(Frequency Division Multiplexing)，利用頻率調(diào)制原理，將要同時傳送的多個信號進行頻譜搬移，使它們互不重疊地占據(jù)信道頻帶的不同頻率段，然后經(jīng)發(fā)送器從同一信道上同時或不同時地發(fā)送出去。 串行通信通常使用時分多路復用系統(tǒng)。 轉5頁16第二節(jié) 異步串行通信協(xié)議 異步串行通信協(xié)議需解決問題： 異步串行通信前提； 在通信信號流中，如何識別一個字符，及驗證字符的正確性； 如何提高數(shù)據(jù)的抗干擾能力。 異步串行通信協(xié)議絕大多數(shù)使用起止式異步串行通信協(xié)議，本節(jié)所講的是起止式異步串行通信協(xié)議。轉5頁17一、起止式異步串行通

10、信協(xié)議1、字符格式及位順序 字符包括起始位(1位、邏輯“0”)，數(shù)據(jù)位(58位)，校驗位(1位、可無)，停止位(12位、邏輯“1”)。 字符間用空閑位(m位、邏輯“1”)表示，m可為0個?；?0頁回23頁18 異步串行通信前提： 解決每位寬度問題收/發(fā)雙方約定波特率； 何時字符結束(其后為空閑) 收/發(fā)雙方需約定字符數(shù)據(jù)格式、校驗位格式、停止位格式?；?4頁01000100010起始位空閑位數(shù)據(jù)位校驗位停止位空閑位D0位時間D7位先發(fā)送/接收后發(fā)送/接收說明：數(shù)據(jù)位的發(fā)送/接收順序從低位到高位字符格式：邏輯信號：192、字符傳輸正確性保證（1）起始位的識別 起始位和停止位/空閑位極性相反，停止

11、位/空閑位后的低電平位認為是起始位。（2）字符結束的確認 按協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)位順序、約定的字符格式，接收方識別完停止位后，該字符結束(其后為空閑位)。 （3）確認字符數(shù)據(jù)的正確性 發(fā)送方：在數(shù)據(jù)位后發(fā)送本字符的校驗碼； 接收方：接收完字符后，計算字符的檢驗碼(校驗方法已約定)，并與所接收的字符校驗碼進行比較。轉18頁20 例題：下圖為測試某設備間通信所得信息，按照起止式異步串行通信協(xié)議，字符格式可能是什么？分析：起始位、停止位應對齊；起始位應在t03、t12，停止位應在t11、t20。t01t05t10t15t20 字符格式：D位、P位、S位可能為6位、1(奇)位、1位， 或7位、0位、1位。D

12、位等：D位+P位長度=7，P位符合奇校驗要求。 練習：右圖字符格式可能是什么？為什么？t01t05t10t15t1921二、數(shù)據(jù)抗干擾能力1、提高接收方采樣頻率 發(fā)送器：發(fā)送時鐘頻率只需與波特率相同即可 接收器：接收時鐘頻率=波特率*波特率系數(shù)n（1）起始位的抗干擾 起始位開始時連續(xù)n/2個低電平?；叵马?2（2）數(shù)據(jù)位等的抗干擾 在其n個時鐘的中心點采樣，降低采集到噪聲的概率。2、防止采樣信號的漂移 空閑位后的下降沿認為起始位的開始。 空閑位可緩沖發(fā)送/接收時鐘的偏差，而字符內(nèi)部偏差最多為一個字符各位寬度(問題不大)。轉18頁轉上頁23 例題：串行通信時每字符7位ASCII碼，數(shù)據(jù)傳輸速率為

13、240字符/秒，起止式異步協(xié)議中使用1位奇偶校驗位和1位停止位。 1）波特率應該是多少？ 2）有效數(shù)據(jù)位傳輸位速率是多少？ 3）傳輸效率是多少？ 4）波特率系數(shù)為16時接收方接收時鐘頻率為多少？ 解：1）波特率=(1位起始位+7位數(shù)據(jù)位+1位校驗位 +1位停止位)240 =2400b/s 2）有效數(shù)據(jù)位傳輸位速率=7240=1680b/s 3）傳輸效率=1680/2400=70% 4）接收時鐘頻率=16*2400=38.4kHz24第三節(jié) 串行接口標準一、串行通信接口標準通信線路計算機串行接口電平轉換連接器MODEM計算機串行接口電平轉換連接器MODEMDTEDCEDCEDTEDTE數(shù)據(jù)終端設

14、備，數(shù)據(jù)的源頭和目的地；DCE數(shù)據(jù)通信設備，使數(shù)據(jù)符合線路要求的調(diào)制解調(diào)設備。 串行接口標準： 根據(jù)連接器(含電平轉換器)的不同，最常用的有RS-232C、RS-422A、RS-485幾種標準。轉6頁25二、RS-232C標準1、RS-232C信號定義（25芯DTE）引腳代號其他表示法信號名方向1AA（101）PG保護地設備地2BA（103）TxD，SD發(fā)送數(shù)據(jù)DTEDCE3BB（104）RxD接收數(shù)據(jù)DCEDTE4CA（105）RTS，RS請求發(fā)送DTEDCE5CB（106）CTS，CS允許/清除發(fā)送DCEDTE6CC（108）DSR，MRDCE就緒DCEDTE7AB（102）SG信號地信號

15、公共地8CF（109）RLSD，DCD接收線路信號檢測DCEDTE20CD(108.2)DTRDTE就緒DTEDCE22CE（125）RI振鈴指示DCEDTE回下頁回28頁回32頁262、RS-232C邏輯特性信號握手規(guī)則（1）使用MODEM計算機或終端MODEM或其他DCE123456820227PGTxDRxDRTSCTSDSRDCDDTRRISG計算機或終端MODEM或其他DCE123456820227PGTxDRxDRTSCTSDSRDCDDTRRISG電話線 信號類型： 數(shù)據(jù)信號TxD、RxD，狀態(tài)為邏輯“1”或“0”； 控制信號除PG、SG及數(shù)據(jù)信號外的信號，狀態(tài)為有效(ON)和無

16、效(OFF)。轉上頁27 握手規(guī)則：DTR(ON)DTEDCEDSR(ON)RTS(ON)DTR(ON)DCEDTEDSR(ON)CTS(ON)RI(ON)DCD(ON)TxDRxD DTR、DSR均為ON時，才有可能進行傳輸； RTS為ON，接收到CTS為ON時才可發(fā)送； 用于有大延遲通信時的握手，全雙工時置為ON即可 DCD為ON時(數(shù)據(jù)通道建立)，準備接收數(shù)據(jù)； 用于有MODEM時的通信，無MODEM時置為ON即可 RI為ON時(線路通道建立)，再為OFF后DCD為ON。 用于電話交換機線路時的通信，其他情況置為ON即可轉26頁回下頁28（2）不使用MODEM(簡單連接)計算機或終端12

17、3456207TxDRxDRTSCTSDSRDTR計算機或終端123456207TxDRxDRTSCTSDSRDTRPGSG DTE缺省設計：未連接控制信號均為ON(空載)。（3）最簡單連接計算機或終端23 7TxDRxD計算機或終端23 7TxDRxDSG轉上頁293、RS-232C電氣特性（1）信號電平在(515)V之間 數(shù)據(jù)信號控制信號邏輯“1”邏輯“0”有效(ON)無效(OFF)信號電平-3V+3V-3V+3V（2）信號電平與TTL電平的轉換 RS-232C接口標準采用的是負邏輯，與TTL電平不一致，必須進行電平轉換。 +5V400k5kOUTINOUTINTTLRS-232 電平轉換

18、芯片： MAX232和MAX232A； 單端發(fā)送/單端接收。 30（3）應用注意點一共模噪聲干擾 RS-232C為單端發(fā)送/單端接收(有公共信號地)，共模噪聲很容易引入信號系統(tǒng)中。 RS-232C較高的傳輸電壓，仍不能絕對解決問題。（4）應用注意點二傳輸速率對傳輸線長度的限制 電平跳變的速度(傳輸速率)和線路信號的衰減(傳輸線長度)會導致信號失真。 當通信速率低于20Kb/s時，RS-232C所能直接連接的最大物理距離為15m；使用特制的低電容電纜可以達到150m。 314、RS-232C機械特性（1）連接器類型 有方向(DTE/DCE)和大小(25芯/9芯)兩種屬性。 引腳定義：DTE連接器

19、(針型)為RS-232定義信號；DCE連接器(孔型)為與DTE連接器直通時的信號。 資料圖片：為DTE連接器的信號。TxDRxDTxDRxD轉26頁回下頁32 9芯DTE與25芯DTE連接 9芯DTE與25芯DCE連接（2）連接器間的連接 DB-9型連接器(DTE)DB-25型連接器(DCE)83220764522123456789DB-9型連接器(DTE)DB-25型連接器(DTE)82367204522123456789DCDRxDTxDDTRSGDSRRTSCTSRIDCDTxDRxDDSRSGDTRRTSCTSRI 9芯DTE與9芯DTE連接 9芯DTE與9芯DCE連接12345678

20、9DB-9型連接器(DTE)DB-9型連接器(DCE)123456789123456789DB-9型連接器(DTE)DB-9型連接器(DTE)123456789轉上頁33三、RS-422A、RS-485標準1、RS-422A和RS-423A標準RS-423A單端驅動差分接收電路RS-422A標準傳輸線連接 特點：平衡/非平衡發(fā)送、平衡接收； 1個發(fā)送器、多個接收器(必須有地址)； A非反向輸出，B反向輸出； 邏輯電平：VA-VB200mV為邏輯“1”， VA-VB-200mV為邏輯“0”； 信號不需要調(diào)制與解調(diào)。342、RS-485標準 特點： 平衡發(fā)送、平衡接收，抗干擾能力強； 多個發(fā)送器、

21、多個接收器，發(fā)送/接收器小于32對，所有發(fā)送/接收器必須有地址； 邏輯電平：與RS-422A相同； 需要終端匹配電阻2120(可能有變化)； 信號不需要調(diào)制與解調(diào)。Rt=120Rt=120DTDTDTDTDT 不同標準的絕大多數(shù)特性參數(shù)都不一樣(見P265)。35第四節(jié) 異步通信適配器 PC系列機異步通信適配器的核心是UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)。 常見UART主要有INS8250、PC16450和PC16550，帶更大緩沖的UART有PC16650和PC16750。 INS8250主要功能： 支持起止式異步串行通信協(xié)議；

22、具有獨立的收和發(fā)時鐘，波特率系數(shù)為16； 具有獨立的接收、發(fā)送雙緩沖器； 可控MODEM(含輔助數(shù)字量輸出)； 支持中斷工作方式(多種中斷源類型)， 可編程控制。轉6頁36一、INS8250外部引腳1、CPU側常規(guī)信號 數(shù)據(jù)D7D0 地址A2A0 選通CS0、CS1和CS2 地址選通鎖存 ADS鎖存片選和地址 數(shù)據(jù)選通 DISTR、DISTR允許/禁止讀內(nèi)部REG DOSTR、DOSTR允許/禁止寫內(nèi)部REG 片選輸出CSOUT 驅動器禁止DDIS轉下頁回39頁37PC系列微機異步適配器電路回上頁回下頁回49頁382、與串行I/O有關信號 基準時鐘XTAL1、XTAL2(XTAL1的環(huán)路輸出)

23、 工作時鐘BAUDOUT，作為發(fā)送時鐘用 BAUDOUT頻率=XTAL1波特率除數(shù)=波特率16 接收時鐘RCLK，一般和BAUDOUT連接 串行I/OSOUT、SIN3、與MODEM有關信號 DTR、DSR；RTS、CTS；RI、RLSD(即DCD)4、與中斷請求有關信號 INTPRT；OUT1和OUT2 PC系列微機，8250中斷請求到達8259A條件條件： INTPRT有效、且OUT2為低轉37頁轉上頁39二、INS8250內(nèi)部結構回下頁40 I/O端口使用沖突：8個端口地址(A2A0)與10個REG 命令關系表：A2A1A0DLABRD#有效WR#有效0000接收緩沖寄存器RBR發(fā)送保持

24、寄存器THR1波特率除數(shù)寄存器DLL(低字節(jié))0010中斷允許寄存器IER1波特率除數(shù)寄存器DLH(高字節(jié))010X中斷識別寄存器IIRFIFO控制器FCR011X線路控制寄存器 LCR100XMODEM控制寄存器MCR101X線路狀態(tài)寄存器LSR110XMODEM狀態(tài)寄存器MSR111XScratch寄存器 說明：-DLAB為LCR的D7位；-8250無此REG轉上頁回下頁回43頁回44頁回45頁回46頁回48頁回49頁回54頁411、線路控制寄存器LCR（A2A1A0=011）轉上頁D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DLAB SB SP EPS PEN STB WLS1 WL

25、S0數(shù)據(jù)位選擇005位016位107位118位停止位選擇 01位 11.5位(D1D0=00） 2位(D1D000)奇偶校驗 奇偶校驗選擇 允許11偶校驗01奇校驗X0無校驗附加奇偶標志位選擇 0不附加 1附加1位中止設定1中止0正常除數(shù)寄存器訪問允許 0禁止 1允許 說明：中止設定位=1時，發(fā)送端將連續(xù)發(fā)送空號(邏輯“0”)，表示發(fā)送設備中止發(fā)送； 中止設定位=0時，發(fā)送端在空閑時連續(xù)發(fā)送傳號(空閑位，邏輯“1”)?；叵马?22、線路狀態(tài)寄存器LSR（A2A1A0=101）D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TSRE THRE BI FE PE OE DR接收緩沖區(qū)滿發(fā)送保持器空

26、發(fā)送移位器空FIFO中接收數(shù)據(jù)錯誤(16550)接收重疊錯接收奇偶錯接收格式錯中止識別指示接收出錯 說明：接收端在收到發(fā)送端的“中止設定位=1”狀態(tài)時，將產(chǎn)生“中止識別指示”錯誤(與協(xié)議不兼容)。 當接收端8250允許中斷傳輸時，將產(chǎn)生“接收出錯”中斷請求，接收端可發(fā)送數(shù)據(jù)(發(fā)送端已不發(fā)送)，接收端從接收狀態(tài)轉換為發(fā)送狀態(tài)。 中止設定主要用于半雙工通信的收/發(fā)角色轉換。轉41頁轉上頁回57頁433、發(fā)送保持寄存器THR(只寫) 接收緩沖寄存器RBR(只讀)(DLAB=0，A2A1A0=000)轉19頁轉41頁D7 D0總線來的8位數(shù)據(jù)并行進THR從低位到高位串行移位到SOUT引腳輸出D7 D0

27、接收移位寄存器RSR發(fā)送移位寄存器TSR從低位到高位、從SIN引腳串行移位到REG中8位數(shù)據(jù)并行到總線 發(fā)送方接收方發(fā)送保持寄存器THR接收緩沖寄存器RBR444、波特率除數(shù)鎖存器DLL、DLH （DLAB=1，A2A1A0=000(DLL)或001(DLH)） 用DLH、DLL來實現(xiàn)軟件控制的分頻器。 除數(shù)寄存器值=基準時鐘頻率(波特率16) 基準時鐘(XTAL1)由外部硬件產(chǎn)生，PC微機常為1.8432MHz；PC16550一般采用18.432MHz。 例：INS8250基準時鐘頻率為1.8432MHz，若波特率為4800b/s，波特率除數(shù)=1.8432MHz(4800b/s16) =18

28、H，則DLH=00H，DLL=18H。 思考：用8250傳輸時，異步協(xié)議字符格式為7Data、1Pari和1Stop，傳輸速率=240字符/秒，DLH和DLL的值是多少？轉10頁轉41頁455、中斷識別寄存器IIR(只讀)（A2A1A0=010）轉41頁D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 ID2 ID1 IP未決中斷指示0有1無允許64字節(jié)FIFO(16750) 0禁止 1允許FIFO使用指示(16550)01允許FIFO 但不可用11允許FIFO00無FIFO中斷類型標識超時中斷(16550) 0不超時 1超時ID2ID1中斷類型優(yōu)先權11接收出錯(重疊、奇偶、格式和中止錯)

29、最高10接收緩沖器滿次高01發(fā)送保持器空低00MODEM狀態(tài)(CTS、DSR、RI和RLSD)改變最低說明：IP=0時，ID2、ID1為當前最高優(yōu)先權中斷類型； IP=1時，ID2、ID1值無效。回下頁回48頁46 ID2、ID1變化原理： 每次對IIR進行讀操作后，ID2、ID1變?yōu)槌罡邇?yōu)先權請求外的最高優(yōu)先權中斷類型(原最高優(yōu)先權請求已復位、正在處理中、不支持嵌套)，等待處理。RBR滿THR空接收出錯MSR變化請求REG IRR1IIRD2 D1 D0優(yōu)先編碼器RDIIR端口地址IRR復位機構CLK位 使能 處理中斷時，必須用循環(huán)語句處理已產(chǎn)生的所有中斷請求(直到IP=1為止)。轉上頁

30、476、中斷允許寄存器IER （DLAB=0，A2A1A0=001）D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 I0E I3E I1E I2E類型2中斷(接收緩沖器滿)1-允許0-屏蔽類型0中斷(MODEM狀態(tài)改變)1-允許0-屏蔽進入睡眠模式(16750)類型1中斷(發(fā)送保持器空)1-允許0-屏蔽類型3中斷(接收出錯)1-允許0-屏蔽進入低功耗模式(16550)轉41頁轉46頁487、MODEM控制寄存器MCR （A2A1A0=100）D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 LOOP OUT2 OUT1 RTS DTR數(shù)據(jù)終端就緒環(huán)路檢測(內(nèi)部自循環(huán))自動流量控制

31、(16750)請求發(fā)送輔助輸出1輔助輸出2 說明： D3D0位為1時，OUT2、OUT1、RTS、DTR引腳有效； 當置LOOP=1時，INS8250內(nèi)部的RBR與THR直通。 PC系列微機OUT2引腳作用： 控制INS8250的數(shù)據(jù)處理方式是向量中斷方式還是查詢方式，當MCR的OUT2=1時才可采用向量中斷方式。轉38頁轉41頁498、MODEM狀態(tài)寄存器MSR （A2A1A0=110） 說明：D7D4為1時，對應引腳信號有效(低電平)。D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 RLSD RI DSR CTS RLSD TERI DSR CTSCTS位發(fā)生改變收到“清除發(fā)送”收到“振鈴

32、指示”后沿DSR位發(fā)生改變RLSD位發(fā)生改變收到“數(shù)傳機就緒”收到“振鈴指示”收到“接收載波檢測”50三、PC機異步通信適配器硬件邏輯1、PC機的串行口串口號COM1COM2COM3COM4基地址3F82F83E82E8中斷號IRQ4IRQ3IRQ4IRQ3中斷類型號0CH0BH0CH0BH 思考：COM1和COM3共享同一IRQ，如何實現(xiàn)中斷服務程序的處理？512、PC機的串行口電路回下頁52 思考： 8250的外部基準時鐘如何得到的？ 串行口的收/發(fā)波特率是否相同？為什么？ 為什么電路中要增加75150、75154芯片？ 串行連接器引腳是針還是孔？ 適配器電路如何實現(xiàn)8250的CS0CS2

33、片選的？ 串口采用向量中斷方式傳輸時，8250的初始化必須要進行哪些針對性設置？ 開放IRQ4/IRQ3時，如何寫8259A的IMR？轉上頁53四、INS8250初始化編程1、設置波特率 置DLAB=1，寫LCR(A2A1A0=011)實現(xiàn)； 設置波特率，寫DLL和DLH(DLAB=1、A2A1A0=000和001)實現(xiàn)。2、設置通信數(shù)據(jù)格式 設置數(shù)據(jù)位、校驗位等格式，寫LCR(A2A1A0=011)實現(xiàn)。 注意：同時置DLAB=0，以便今后訪問RBR、THR、IER3、設置MODEM控制字 若連有MODEM，需設置MODEM狀態(tài)，寫MCR(A2A1A0=100)實現(xiàn)； PC微機用向量中斷方式

34、通信時，需設置MCR的OUT2位=1。4、設置中斷允許控制字 設置傳輸允許的中斷類型，寫IER(DLAB=0、A2A1A0=001)實現(xiàn)轉41頁回下頁54INS8250初始化流程：轉上頁回下頁設置波特率置DLAB=1，寫LCR寫DLL、DLH設置通信數(shù)據(jù)格式連有MODEM？用向量中斷方式？設置允許的中斷類型初始化完成初始化開始置OUT2引腳有效NYYN設置MODEM狀態(tài)寫LCR(同時置DLAB=0)寫MCR寫MCR寫IER(不用中斷方式時 屏蔽各中斷類型)可合為一個寫MCR55 ；INS8250初始化例程 MOV DX，3FBH ；線路控制寄存器LCR地址 MOV AL，80H ；置DLAB=

35、1 OUT DX，AL MOV DX，3F8H ；低位除數(shù)寄存器DLL地址 MOV AL，0CH ；寫9600波特率的除數(shù)低8位 OUT DX，AL INC DX ；高位除數(shù)寄存器DLH地址 MOV AL，00H ；寫9600波特率的除數(shù)高8位 OUT DX，AL MOV DX，3FBH ；線路控制寄存器LCR地址 MOV AL，1BH ；8位數(shù)據(jù)位、偶校驗、1位停止位、DLAB=0 OUT DX，AL MOV DX，3FCH ；MODEM控制寄存器MCR地址 MOV AL，03H ；置OUT2=0 OUT DX，AL MOV DX，3F9H ；中斷允許寄存器IER地址 MOV AL，0 ；禁

36、止中斷(中斷方式時開放中斷) OUT DX，AL轉上頁56五、INS8250通信編程1、查詢方式通信程序設計初始化8250讀LSRD5=1？發(fā)送一個字符發(fā)送完畢？暫時結束Ya.查詢方式發(fā)送YNN再次發(fā)送b.查詢方式接收初始化8250讀LSRD4D1=0？接收一個字符接收完畢？暫時結束YYNND0=1？YN處理錯誤再次接收轉43頁回下頁57讀LSRND4D10？Y根據(jù)錯誤原因進行相應處理讀RBR寫THR讀MSR根據(jù)狀態(tài)變化進行相應處理程序結束發(fā)送完畢？N處理接收的字符CPU處理其他事務N結束程序？YN有新發(fā)送請求？Y程序初始化D0=1？YD5=1？YD3D00？YNNYNc.查詢方式接收和發(fā)送轉

37、上頁回66頁582、中斷方式通信程序設計 中斷方式通信有查詢中斷和向量中斷兩種方式。1）中斷方式通信程序的初始化保存和修改中斷向量初始化8250開放8259A中斷初始化結束按使用的COM口接管對應中斷向量(0CH或0BH)程序退出時恢復中斷向量設置波特率、通信協(xié)議參數(shù) 向量中斷置位MCR的OUT2 查詢中斷復位MCR的OUT2用OCW1開放COM口中斷(IR3或IR4)、設置IER初始化8259A一般情況下，8259A已初始化回下頁回61頁回62頁59 ；中斷方式通信初始化程序 DATA SEGMENT DATA INT_V DW ？，？ DATA ENDS ；保存和修改中斷向量 MOV AX

38、，350CH INT 21H ；取(保存)原OCH中斷向量 MOV WORD PTR INT_V，BX ；將返回向量ES:BX保存在 MOV WORD PTR INT_V+2，ES ；雙字變量INT_V中 CLI ；修改中斷向量前關中斷 MOV AX，250CH MOV DX，SEG INTSVR ；INTSVR為中斷服務程序過程名 MOV DS，DX MOV DX，OFFSET INTSVR ；將INTSVR的入口地址DS:DX INT 21H ；存入IVT的0CH位置轉上頁60 ；中斷方式通信初始化程序(續(xù)1) ；初始化8250 MOV DX，3FBH ；線路控制寄存器LCR端口地址 MOV AL，80H OUT DX，AL ；置DLAB=1 MOV DX，3F8H ；低位除數(shù)寄存器DLL端口地址(DLAB=1) MOV AL，0CH OUT DX，AL ；寫9600波特率除數(shù)低8位到DLL INC DX ；高位除數(shù)寄存器DLH端口地址 MOV AL，00H OUT DX，AL ；寫9600波特率除數(shù)高8位到DLH MOV DX，3FBH ；線路控