串行接口芯片8251.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三章,串行接口芯片,8251,第一节,串行接口及通讯,第二节,可编程串行通讯接口,8251A,第三章,串行接口芯片,8251,一、,串行接口,串行通讯的标准化,硬件支持,传送速率,为了避免并行通信存在的缺点，,可以采用串行通讯方式，在该方,式下，数据是按位传送的。,二、,通讯方式,第三章,串行接口芯片,8251,1,、串行通讯的标准化：,为了便于通讯，串行通讯作了相,应的标准化，即规定了数据传输的,格式。（实际上从串行接口实现数,据通讯到由计算机组成网络通讯，有,许多层次的标准，如现在,INTELNET,的传输协议）。,第三章,串行接口芯片,8251,基本的串行通讯有两种类型：,1),同步通讯,2),异步通讯。,同步通讯格式,同步字符,信息帧,校验字符,起始位,数,据,校验位,停止位,(1,1.5,2,位,),5 8,个,字符,异步通讯格式,第三章,串行接口芯片,8251,2,、传送速率：,串行通讯中规定，每秒传送的位,数为波特率如：,110,，,300,，,600,，,1200,，,1800,，,2400,，,4800,，,9600,，,19200,标准,波特率。,第三章,串行接口芯片,8251,3,、硬件支持：,为实现串行通讯还必须有硬件,支持，即串行口接口的标准化。,最常用的是,RS-232-C,标准。,第三章,串行接口芯片,8251,1,）信号电平标准：,TTL,与,RS-232,电平变换,接口,1489,1488,1489,1488,接口,TTL,TTL,TTL,TTL,RS-232,RS-232,2,）控制信号定义：,25,芯插头插座。,第三章,串行接口芯片,8251,通讯方式：,1,、,全双,I,方式，半双,I,方式：,通讯通道中，对数据发与收两个传,输方向采用不同的通路，该通讯方式为,全双工方式。,若收与发两个传输方向使用单一通,道，为半双工方式。,第三章,串行接口芯片,8251,2,、,同步方式、异步方式：,将许多数据组成一个信息组（信,息帧），信息是一帧一帧发送的为同步,方式，,用于大数据和远距离传送。,按字符一一传送为异步方式。,3,、差异：,1,）同步方式须双方用一个时钟进行协调。,2,）,异步方式虽也须约定一个时钟作为每一位,的长度，但无须将时钟发送出去。,3,）同步方式比异步方式效率高,第三章,串行接口芯片,8251,可编程串行通讯接口,8251A,：,一、,基本性能,二、,8251,基本原理,四、,8251,的编程,五、,编辑举例,三、,8251,中的管脚信号,第三章,串行接口芯片,8251,基本性能：,1,、,可工作于同步方式（波特率,064K,）；,异步方式（,019.2K,）,2,、,在同步方式下，可自动测检同步,字符，还增加了奇偶校验。,3,、异步方式下，可自动形成起始位，,并可根据设定增加,1,，,1.5,，,2,个停,止位，并可提供一位奇偶检验位。,8251,基本原理：,1,、编程结构,模式寄存器,同步字符寄存器,控制,寄存器,同步字符寄存器,接,收,移位,寄存器,数据输入缓冲器,状态,寄存器,发送移位,寄存器,数据输出缓冲器,v cc,+5v,GND,串行输入,RxD,TxE,TxD,串行输出,DSR,DTR,CTS,RTS,SYNDET,RxC,TxC,时钟,C/D,CS,TxRDY,RxRDY,RD,WR,RESET,D7D0,CLK,第三章,串行接口芯片,8251,接收移位寄存器（,1,个）：,从串行口进入的串行数据，经,寄存器移位处理后，变为,8,位并,行数据。,第三章,串行接口芯片,8251,数据输入缓冲寄存器（,1,个）：,处理后的,8,位并行数据存于该,寄存器，并将传给,CPU,。,第三章,串行接口芯片,8251,数据输出缓冲寄存器（,1,个）：,CPU,将要输出的数据送入该寄,存器。该寄存器与上一寄存器,地址相同。,第三章,串行接口芯片,8251,发送移位寄存器（,1,个）：该寄,存器用移位方式，将上一个寄,存器传来的数据，变为串行数,据发送出去。,第三章,串行接口芯片,8251,控制寄存器（,1,个）：用于,控制,8251,的工作，可编程设置。,第三章,串行接口芯片,8251,状态寄存器（,1,个）：用于,提供,8251,的状态信息。,第三章,串行接口芯片,8251,模式寄存器（,1,个）：可编程设,定,8251,的工作方式。,如：同步异步；接收发送字符格式等。,同步字符寄存器（,2,个）：用于容,纳同步方式中的同步字符。,第三章,串行接口芯片,8251,CS,：,片选信号,第三章,串行接口芯片,8251,D,0,D,7,：,数据线,第三章,串行接口芯片,8251,RD,、,WR,：,读、写信号,第三章,串行接口芯片,8251,C/D,：,控制,/,数据信号，用于,区别送往,8251,的信息。,第三章,串行接口芯片,8251,TXRDY,：,发送器准备好信号，,用,通知,CPU,，,8251,已准备好,发送一个字符，当,8251,获得,CPU,数据后，该信号恢复为低，可,用于,CPU,查询或中断。,第三章,串行接口芯片,8251,TXE,：,发送器空信号。用于表明,发送动作已完。,第三章,串行接口芯片,8251,SYDENT,：,可用于同步或异步两个工作状态。,1,）当,8251,设定为同步方式时，,SYDENT,为输出端，,当其为高电平表示已接收到传来的同步字符。,2,）在外同步方式下，,SYDENT,输入端，此时同步字,符由其它机构检测，当外部检测到同步字符以后，,从,SYDENT,会向,8251,输入一个正信号，通知已检,测,到同步字符达到了同步。,为输出端，当,8251,收到一个全由,0,构成的字,符时，,SYDENT,输出高电平。,表明数据出了间断。,同步方式：,异步方式：,第三章,串行接口芯片,8251,2,、与外设信号的连接：,CPU,控制寄存器,状态寄存器,外,设,软件设置,DTR,RTS,CTS,DSR,TXRDY,软件查询,第三章,串行接口芯片,8251,DTR,：,数据终端准备好信号，,是由,8251,发往外设的，,CPU,通,过命令使,8251,的该信号有效。,通知外设，,CPU,已准备就绪。,第三章,串行接口芯片,8251,DSR,：,数据设备准备好信号。,由外设送给,8251,，有效时表明,外设数据已准,备好。,CPU,可通,过状态寄存器，测量该信号。,第三章,串行接口芯片,8251,RTs,：,请求发送信号。是,8251,发给外设，有效时表明,CPU,已,准备好发送数,据，,CPU,通过控,制寄存器来设定该信号。,第三章,串行接口芯片,8251,CTS,：,清除,RTS,信号。是外设对,RTS,的响应信号，当其有效时，,8251,才,能执行发送操作。该信号,通过影响,TXRDY,来与,CPU,联络。,实际使用时，可根据需要选用，,但,CTS,必须为低，因为,CTS,为,低将使,TXRDY,为高有效，,CPU,才,能向,8251,发送数据。,第三章,串行接口芯片,8251,TXRDY,为高有效，,CPU,才能,向,8251,发送数据。,第三章,串行接口芯片,8251,TXD,：,发送器数据信号端，,为,8251,串行数据出口,第三章,串行接口芯片,8251,RX,D,：,接收器数据信号端，,为,8251,串行数据入口。,第三章,串行接口芯片,8251,TX,C,：,用于控制发送字符速度。,第三章,串行接口芯片,8251,RXC,：,用于控制接收字符速度。,第三章,串行接口芯片,8251,CLK,：,时钟输入端。,要求,异步方式下：,CLK 4.5,倍波特率；,RXC=,波特率,TXC=1,16,64,倍波特率,同步方式下：,CLK 30,倍波特率；,RXC=TXC=,波特率,8251,CLK,时钟,RXC,时钟：决定接收波特率,RXD,TXC,时钟：决定发送波特率,TXD,第三章,串行接口芯片,8251,8251,的编程：,1,、,8251,初始化,3,、,控制寄存器方式字,4,、,状态寄存器格式,2,、,模式寄存器格式,第三章,串行接口芯片,8251,8251,初始化：,同前面一样，当,8251,与,8086,相连时,仍存在奇偶地址问题。因此一般将,与 相连。,当,C/D=0,时：为,8251,的输入、输出,数据缓冲器,C/D=1,时：,为,8251,的控制状态,寄存器。,第三章,串行接口芯片,8251,复位操作,输出模式字,输出第一个同步字符,输出第二个同步字符,同步方式,两个同步,字符？,传送数据,输出控制字,复位,完否,C/D=A1=1,C/D=A1=1,C/D=A1=1,C/D=A1=0,C/D=A1=1,N,N,Y,N,Y,Y,N,Y,第三章,串行接口芯片,8251,2,、模式寄存器格式：,S2 S1 EP PEN L2 L1 B2 B1,有否校验：,0,：无,1,：有,1,：偶校验,0,：奇校验,奇,/,偶校验,停止位,波特因子,数据位,00,：无定义,00,：,5,位,00,：同步模式,01,：一个停止位,01,：,6,位,01,：波特因子为,1,10,：,1.5,个停止位,10,：,7,位,10,：波特因子为,16,11,：,2,个停止位,11,：,8,位,11,：波特因子为,64,异步模式,第三章,串行接口芯片,8251,其中波特因子关系如下,TXC,，,RXC,的时钟频率,=,波特因子,波特率,例：若要求发送波特率为,300,，当,TXC,为,4800 HZ,时，可计算得,波特因子,=16,4800=,波特因子,300,第三章,串行接口芯片,8251,奇偶校验：,0,：奇,1,：,偶,SCS ESD EP PEN L2 L1 0 0,同步字符数,同步方式,有否校验,数据数,同步方式,0,：,2,个,0,：内同步,0,：无,00,：,5,个,1,：,1,个,1,：外同步,1,：有,01,：,6,个,11,：,8,个,10,：,7,个,第三章,串行接口芯片,8251,3,、控制寄存器方式字：,EH TR RTS ER SBRK RXE DTR TXEN,TXEN,：,输出使能为,1,时，才能使数据由,8251,向外传送,DTR,：,与引脚,DTR,直接联系，置,1,有效,RXE,：,输出使能为,1,时，才能使,8251,接收数据,SBRK,：使,TXD,为低（即发送空白字符），置,1,有效,ER,：,使状态寄存器中的出错标志复位，置,1,有效,RTS,：,与引脚,RTS,有关。置,1,有效,IR,：,复位初始化,EH,：,用内同步模式，为,1,有效时，,8251,会对同步字符进行检索。,第三章,串行接口芯片,8251,状态寄存器格式：DSR SYDENT FE OB PE TXE RXRDY TXRDY,TXRDY,：,为,1,表明当前数据输出缓冲器为空。,RXRDY,：,为,1,表明,8251,接收到一个字符。,TXE,：,为,1,表明当前输出移位寄存器正处于等待处理,状态。,PE,：,为,1,时，奇,/,偶检验有错。,OB,：,超越错误,FE,：,帧格式错,SYNDET,：与,SYNDET,有关,DSR,：与,DSR,引脚有关,第三章,串行接口芯片,8251,编辑举例：,8086,RD,WR,CS,C/D,RD,WR,译,码,1 0 0 1 0 0 1 0,A1,A0A15,A15,A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0,1 0 0 1 0 0 0 0,数据：,0050H,控制、状态：,0052H,C/D,第三章,串行接口芯片,8251,1,、异步模式下的初始化：,MOV AL,，,01111,，,1010B,异步，波特因子,16,。,OUT 52H,，,AL,7,个数据位，偶效验，,2,个停止位。,MOV AL,，,0011,，,0111B,；,控制字，发送启动，接收启动。,OUT 52H1AC,第三章,串行接口芯片,8251,2,、同步模式下的初始化：,MOV AL,，,0111,，,0100B,；,同步模式，,2,个同,步字符，,7,数据位,OUT 52H,，,AL,偶效验。,MOV AL,，,16H,OUT 52H,，,AL 2,个同步字符均位,16H,OUT 52H,，,AL,MOV AL,，,1001,，,0111B,；,发送启动接收启动。,OUT 52H,，,AL,第三章,串行接口芯片,8251,3,、利用状态字编程：,MOV AL,，,01111,，,1010B,；,异步，波特因子,16,，,7,个数据位。,OUT 52H,，,AL 2,个停止位，偶效验。,MOV AL,，,0011,，,0101B,，,控制字。,OUT 52H,，,AL,MOV DI,，,0,；,变址寄存器,MOV CX,，,80,；,80,个字符,BEGIN,：,IN AL,，,52H,第三章,串行接口芯片,8251,TEST AL,，,0000,，,0010B,；测,RXRDY,位,JE BEGIN,IN AL,，,50H,；,读入字符,MOV DX,，,OFFSET BUFFER,MOV DX+DI,，,AL,INC DI,IN AL,，,52H,；,读状态字,TEST 0011,，,1000B,；,有无出错？,JNZ ERR,LOOP BEGIN,JMP EXIT,ERR,：,