第6章-串并行通信及接口技术(微型计算机技术课件1).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,6,章,串,并行通信和接口技术,6.2,串行接口和串行通信,教学重点,串行接口与通信概述,8251,的内部结构和编程,通信规程和通信标准,6.2.1,串行接口与通信概述,数据通信的基本方式可分为,并行通信,与,串行通信,两种：,并行通信,：是指利用多条数据传输线将一个数据的各位同时传送。,特点,：是传输速度快，适用于短距离通信。,串行通信,：是指利用一条传输线将数据一位位地顺序传送。,特点,：是通信线路简单，利用电话或电报线路就可实现通信，降低成本，适用于远距离通信，但传输速度慢。,一、并行通信和串行通信,二、串行通信基础,串行通信：将数据分解成二进制位用一条信号线，一位一位顺序传送的方式,串行通信的优势：用于通信的线路少，因而在远距离通信时可以极大地降低成本,串行通信适合于远距离数据传送，也常用于速度要求不高的近距离数据传送,PC,系列机上有两个串行异步通信接口、键盘、鼠标器与主机间采用串行数据传送,1.,异步通信,串行通信时的数据、控制和状态信息都使用同一根信号线传送,收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程），才能解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、数据校验等问题,串行异步通信以字符为单位进行传输，其通信协议是,起止式异步通信协议,起止式异步通信协议,起始位,每个字符开始传送的标志，起始位采用逻辑,0,电平,起始位,校验位,停止位,空闲位,数据位,低位,高位,字符,0/1,0/1,0/1,0/1,1,0,1,1,1,数据位,数据位紧跟着起始位传送。由,5,8,个二进制位组成，低位先传送,校验位,用于校验是否传送正确；可选择奇检验、偶校验或不传送校验位,停止位,表示该字符传送结束。停止位采用逻辑,1,电平，可选择,1,、,1.5,或,2,位,空闲位,传送字符之间的逻辑,1,电平，表示没有进行传送,数据传输速率,数据传输速率也称比特率（,Bit Rate,）,每秒传输的二进制位数,bps,字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传输速率的倒数,当进行二进制数码传输且每位时间长度相等时，比特率还等于波特率（,Baud Rate,）,过去，串行异步通信的数据传输速率限制在,50 bps,到,9600 bps,之间。现在，可以达到,115200 bps,或更高,2.,同步通信,以一个数据块（帧）为传输单位，每个数据块附加,1,个或,2,个同步字符，最后以校验字符结束,同步通信的数据传输效率和传输速率较高，但硬件电路比较复杂,串行同步通信主要应用在网络当中,最常使用高级数据链路控制协议,HDLC,同步字符,数据,数据,数据,校验字符,3.,数据传送方式,全双工,站A,站B,站A,站B,站A,站B,半双工,单工,(1),单工方式,只允许数据按照一个固定的方向传送，即一方只能作为发送站，另一方只能作为接收站。,(2),半双工方式,数据能从,A,站传送到,B,站，也能从,B,站传送到,A,站，但是不能同时在两个方向上传送，每次只能有一个站发送，另一个站接收。通信双方可以轮流地进行发送和接收。,(3),全双工方式,允许通信双方同时进行发送和接收。这时，,A,站在发送的同时也可以接收，,B,站亦同。全双工方式相当于把两个方向相反的单工方式组合在一起，因此它需要两条传输线。,（在计算机串行通讯中主要使用半双工和全双工方式）,3.,数据传送方式（续）,4.,信号传输方式,1,基带传输方式,基带传输方式仅适宜于近距离和速度较低的通信。,在传输线路上直接传输不加调制的二进制信号，如图所示。它要求传送线的频带较宽，传输的数字信号是矩形波。,4.,信号传输方式（续）,2,频带传输方式,传输经过调制的模拟信号,在长距离通信时，发送方要用调制器把数字信号转换成模拟信号，接收方则用解调器将接收到的模拟信号再转换成数字信号，这就是信号的调制解调。,实现调制和解调任务的装置称为调制解调器,(,MODEM),。,采用频带传输时，通信双方各接一个调制解调器，将数字信号寄载在模拟信号,(,载波,),上加以传输。因此，这种传输方式也称为载波传输方式。这时的通信线路可以是电话交换网，也可以是专用线。,常用的调制方式有三种,：,调幅、调频和调相，分别如下图所示。,4.,信号传输方式（续）,5.,调制解调器,调制（,Modulating,）,把数字信号转换为电话线路传送的模拟信号,解调（,Demodulating,）,将电话线路的模拟信号转换为数字信号,调制解调器,MODEM,具有调制和解调功能的器件合制在一个装置,6.2.1,串行接口的标准,串行接口标准：指的是计算机或终端,(,数据终端设备,DTE),的,串行接口电路,与,调制解调器,MODEM,等,(,数据通信设备,DCE),之间的,连接标准,。,一、串行接口标准,RS-232C,美国电子工业协会,EIA,制定的,通用标准串行接口,1962,年公布，,1969,年修订,1987,年,1,月正式改名为,EIA-232D,设计目的是用于连接调制解调器,现已成为数据终端设备,DTE,（,例如计算机）与数据通信设备,DCE,（,例如调制解调器）的标准接口,可实现远距离通信，也可近距离连接两台微机,属于网络层次结构中的最低层：物理层,一、,RS-232C,标准（续）,RS-232C,是一种标准接口，,D,型插座，采用,25,芯引脚或,9,芯引脚的连接器，如图所示。,连接及通信原理,微型计算机之间的串行通信就是按照,RS-232C,标准设计的接口电路实现的。如果使用一根电话线进行通信，那么计算机和,MODEM,之间的连线就是根据,RS-232C,标准连接的。其连接及通信原理如图所示。,1.RS-232C,的引脚定义,232C,接口标准使用一个,25,针连接器,绝大多数设备只使用其中,9,个信号，所以就有了,9,针连接器,232C,包括两个信道：主信道和次信道,次信道为辅助串行通道提供数据控制和通道，但其传输速率比主信道要低得多，其他跟主信道相同，通常较少使用,RS-232C,的引脚（,1,）,TxD,：,发送数据,串行数据的发送端,RxD,：,接收数据,串行数据的接收端,RS-232C,的引脚（,2,）,RTS,：,请求发送,当数据终端设备准备好送出数据时，就发出有效的,RTS,信号，用于通知数据通信设备准备接收数据,CTS,：,清除发送（允许发送）,当数据通信设备已准备好接收数据终端设备的传送数据时发出,CTS,有效信号来响应,RTS,信号,RTS,和,CTS,是数据终端设备与数据通信设备间一对用于数据发送的联络信号,RS-232C,的引脚（,3,）,DTR,：,数据终端准备好,通常当数据终端设备一加电，该信号就有效，表明数据终端设备准备就绪,DSR,：,数据装置准备好,通常表示数据通信设备（即数据装置）已接通电源连到通信线路上，并处在数据传输方式,DTR,和,DSR,也可用做数据终端设备与数据通信设备间的联络信号，例如应答数据接收,RS-232C,的引脚（,4,）,GND,：,信号地,为所有的信号提供一个公共的参考电平,CD,：,载波检测（,DCD,）,当本地调制解调器接收到来自对方的载波信号时，该引脚向数据终端设备提供有效信号,RI,：,振铃指示,当调制解调器接收到对方的拨号信号期间，该引脚信号作为电话铃响的指示、保持有效,RS-232C,的引脚（,5,）,保护地,（机壳地）,起屏蔽保护作用的接地端，一般应参照设备的使用规定，连接到设备的外壳或大地,TxC,：,发送器时钟,控制数据终端发送串行数据的时钟信号,RxC,：,接收器时钟,控制数据终端接收串行数据的时钟信号,2.RS-232C,的连接,微机利用,232C,接口,连接调制解调器,，用于实现通过电话线路的远距离通信,微机利用,232C,接口,直接连接,进行短距离通信。这种连接不使用调制解调器，所以被称为零调制解调器Null Modem,）,连接,连接调制解调器,电话线,MODEM,微机,2,3,4,5,6,7,8,20,22,2,3,4,5,6,7,8,20,22,MODEM,2,3,4,5,6,7,8,20,22,数据装置准备好,DSR,数据终端准备好,DTR,发送数据,TxD,接收数据,RxD,请求发送,RTS,允许发送,CTS,信号地,GND,载波检测,CD,振铃指示,RI,微机,2,3,4,5,6,7,8,20,22,不使用联络信号的,3,线相连方式,微机,TxD,RxD,GND,微机,为了交换信息，,TxD,和,RxD,应当交叉连接,程序中不必使,RTS,和,DTR,有效,也不应检测,CTS,和,DSR,是否有效,“伪”使用联络信号的,3,线相连方式,RTS,和,CTS,各自互接，,DTR,和,DSR,各自互接,表明请求传送总是允许、数据装置总准备好,微机,DSR,DTR,TxD,RxD,RTS,CTS,GND,微机,使用联络信号的多线相连方式,通信比较可靠,所用连线较多，不如前者经济,微机,DSR,DTR,TxD,RxD,RTS,CTS,GND,微机,3.RS-232C,的电气特性,232C,接口采用,EIA,电平,高电平为,3V,15V,低电平为,3V,15V,实际常用,12V,或,15V,标准,TTL,电平,高电平：,2.4V,5V,低电平：,0V,0.4V,相互转换,63,可,编程串行通信接口,8251A,串行传输，需要并行到串行和串行到并行的转换，并按照传输协议发送和接收每个字符（或数据块）,这些工作可由软件实现，也可用硬件实现,通用异步接收发送器,UART,是串行异步通信的接口电路芯片,IBM PC/XT,机的,UART,芯片是,INS 8251,后来使用,NS16550,6.3.1,8251A,的基本性能,8251A,是可编程的串行通信接口芯片，基本性能：,1,两种工作方式：,同步方式，异步方式。,同步方式下，波特率为,0,64Kbps,，,异步方式下，波特率为,0,19.2Kbps,。,2,同步方式下的格式,每个字符可以用,5,、,6,、,7,或,8,位来表示，并且内部能自动检测,同步字符,，从而实现同步。除此之外，,8251A,也允许同步方式下增加奇,/,偶校验位进行校验。,6.3.1,8251A,的基本性能,(,续）,3,异步方式下的格式,每个字符也可以用,5,、,6,、,7,或,8,位来表示，时钟频率为传输波特率的,1,、,16,或,64,倍,，用,1,位作为奇,/,偶校验。,1,个启动位,。并能根据编程为每个数据增加,1,个、,1,.,5,个或,2,个停止位,。可以检查假启动位，自动检测和处理终止字符。,4,全双工的工作方式,其内部提供具有双缓冲器的发送器和接收器。,5,提供出错检测,具有,奇偶、溢出和帧错误,三种校验电路。,63.2,8251A,的,基本工作原理,8251,实现了起止式串行异步通信协议，支持全双工通信,通信字符可选择数据位为,5,8,位,停止位,1,、,1.5,或,2,位,可进行奇偶校验,具有奇偶、帧和溢出错误检测电路,1.8251A,的,编程结构,8251A,有：,1,个数据输入缓冲寄存器,1,个数据输出缓冲寄存器,1,个发送移位寄存器,1,个接收移位寄存器,1,个控制寄存器,1,个状态寄存器,1,个模式寄存器,2,个同步字符寄存器。,图,6.5 8251A,的编程结构和外部连接,C/D,C/S,TxC,RxC,SYNDET,CTS,DTR,DSR,TxD,TxE,RxD,GND,Vcc,+5v模式寄存器,同步字符寄存器,同步字符寄存器,控制寄存器,接收移位寄存器,串行输入,时钟,RTS,数据输入缓冲器,数据输出缓冲器,发送移位寄存器,串行输出,CLK,D0,D7,8286,（可选）,OE,T,WR,RD,TxRDY,RxRDY,RESET,控,制,总,线,地,址,总,线,数,据,总,线,译码,A0,IO/M,延迟,各,部件的功能说明,数据输入缓冲寄存器和数据输出缓冲寄存器使用同一个端口地址；,接收移位寄存器将到达,RxD,端的串行数据接收后进行移位，变为,8,位并行数据，传送到数据输入缓冲寄存器；,发送移位寄存器将数据输出缓冲寄存器的并行数据变为串行数据，然后，从,TxD,端,送往外部设备。,控制寄存器用来控制,8251A,的工作，它的内容是由程序设置的。,状态寄存器则在,8251A,的工作过程中为执行程序提供一定的状态信息。,模式寄存器的内容决定了,8251A,到底工作在同步模式还是工作在异步模式，还决定了接收和发送的字符的格式；,2,个同步字符寄存器用来容纳同步方式中所用的同步字符。,各,部件的功能说明（续）,2.8251A,的,内部工作原理,（,1,）,发送器,发送器由,发送缓冲器,和,发送控制电路,两部分组成。,采用,异步方式,，则由发送控制电路在其首尾加上,起始位和停止位,，,然后从起始位开始，经移位寄存器从数据输出线,TXD,逐位串行输出,。,TxD,发送器输出,启动位,数据位,校验位,停止位,D,0,D,1,D,n,由,8251,A,产生,启动位 数据字符 校验位 停止位,发送格式,（,1,）,发送器（异步方式）,在,异步发送方式下，当程序置允许发送位,TxEN,为,1,，并且由外设发来的对,CPU,请求发送信号的响应信号,CTS,有效后，便开始发送过程。,在发送时，发送器为每个字符加上,1,个起始位，并且按照编程要求加上奇偶校验位以及,1,个、,1.5,个或者,2,个停止位。,数据及起始位、校验位、停止位总是在发送时钟,TxC,的,下降沿时从,8251A,发出。,数据传输的波特率为发送时钟频率的,1,、,1/16,或者,1/64,，具体决定于编程时给出的波特率因子。,采用,同步方式,，则在发送数据之前，发送器将自动送出,1,个或,2,个同步字符,，然后才逐位串行输出数据。,（,1,）,发送器（同步方式）,同步字符,1,同步字符,2,数据字符,发送格式,TxD,线上的,串行输出数据,（,1,）,发送器（同步方式）,续,在,同步发送方式下，也要在程序置,TxEN,为,1,，且,CTS,有效后，才能开始发送过程。,发送过程开始后，发送器先根据编程要求发送,1,个或者,2,个同步字符，然后发送数据块。,在发送数据块时，发送器会根据编程要求对数据块中的每个数据加上奇偶校验位，也可不加。,在同步发送时，若,CPU,不能及时提供新数据时，发送器会自动插入同步字符，满足在同步发送方式时不允许数据之间存在间隙的要求。,如果,CPU,与,8251A,之间采用,中断方式,交换信息，那么,TxRDY,可作为向,CPU,发出的中断请求信号。当发送器中的,8,位数据串行发送完毕时，由发送控制电路向,CPU,发出,TxE,有效信号，表示发送器中移位寄存器已空。,（,1,）,发送器（补充说明）,串行数据的发送,并行数据,加入起始位、,校验位、停止位,串行数据,CPU,发送保持寄存器,发送移位寄存器,同步控制,8251,SOUT,0/1,0/1,0/1,0/1,双缓冲寄存器结构,保证数据的连续发送,（,2,）,接收器,接收器由,接收缓冲器,和,接收控制电路,两部分组成。,接收移位寄存器从,RxD,引腿上接收串行数据转换成并行数据后存入接收缓冲器。,（,2,）接收器,(,异步方式,),异步方式,：,在,RxD,线上检测低电平,，将检测到的低电平作为起始位，并启动内部计数器进行计数，当计数到相应于半个数位传输时间（,波特率的一半,）时，又对,RxD,线进行检测，若仍为低电平，则确认收到一个有效的起始位。,8251A,开始每隔一个数位传输时间，对,RxD,进行一次采样，完成字符装配；,数据进入输入移位寄存器被移位，并进行奇偶校验和去掉停止位，变成了并行数据后，送到数据输入寄存器，同时发出,RxRDY,信号,送,CPU,，,表示已经收到一个可用的数据。,注：在异步接收时，有时会遇到这样的情况，既,8251A,在检测起始位时，过半个数位传输时间后，没有再次测得低电平。这种情况下，,8251A,就会把刚才检测到的信号看成干扰脉冲，于是重新开始检测,RxD,线上是否又出现低电平。,（,2,）接收器,(,异步方式,),续,RxD,接收器输入,D,0,D,1,D,n,不出现在数据总线上,启动位,数据位,校验位,停止位,启动位 数据字符 校验位 停止位,接收格式,起始位的检测,起始检测,确定已检测到起始位,采样数据,起 始 位,时钟,（,RCLK,）,数据线,（,SIN,）,T,16 T,16 T,8 T,数据接收时钟频率是数据传输频率的,16,倍,正确识别起始位，防止因干扰引起的误识别,同步方式：首先搜索同步字符。,8251A,监测,RXD,线，每当,RXD,线上出现一个数据位时，接收下来并送入移位寄存器移位，与同步字符寄存器的内容进行比较，如果两者不相等，则接收下一位数据，并且重复上述比较过程。当两个寄存器的内容比较相等时，,8251A,的,SYNDET,升为高电平，表示同步字符已经找到，同步已经实现。,采用双同步方式，就要在测得输入移位寄存器的内容与第一个同步字符寄存器的内容相同后，再继续检测此后输入移位寄存器的内容是否与第二个同步字符寄存器的内容相同。如果相同，则认为同步已经实现。,（,2,）接收器,(,同步方式,),在,外同步情况,下，,同步输入端,SYNDET,加一个高电位来实现同步的,。,实现同步之后，接收器和发送器间就开始进行数据的同步传输。这时，接收器利用时钟信号对,RXD,线进行采样，并把收到的数据位送到移位寄存器中。在,RXRDY,引脚上发出一个信号，表示收到了一个字符。,（,2,）接收器,(,同步方式,),续,串行数据的接收,并行数据,检测接收错误,删除起始位、,校验位、停止位,串行数据,CPU,接收缓冲寄存器,接收移位寄存器,同步控制,8250,SIN,0/1,0/1,0/1,0/1,双缓冲寄存器结构,保证数据的连续接收,（,3,）数据总线缓冲器,数据总线缓冲器是,CPU,与,8251A,之间的数据接口。包含,3,个,8,位的缓冲寄存器：两个寄存器分别用来存放,CPU,向,8251A,读取的数据或状态信息。一个寄存器用来存放,CPU,向,8251A,写入的数据或控制。,（,4,）读,/,写控制电路,读,/,写控制电路用来配合数据总线缓冲器的工作。功能如下：,接收写信号，并将来自数据总线的数据和控制字写入,8251A,；,接收读信号，并将数据或状态字从,8251A,送往数据总线；,接收控制,/,数据信号,C/,，,高电平时为控制字或状态字；低电平时为数据。,接收时钟信号,CLK,完成,8251A,的内部定时；,接收复位信号,RESET,，,使,8251A,处于空闲状态,。,（,5,）调制解调控制电路,调制解调控制电路用来简化,8251A,和调制解调器的连接,6.3.3 8251A,的引脚,（,1,）,片选信号,CS,：,片选信号，它由,CPU,的地址信号通过译码后得到。,（,2,）数据信号,D,0,-D,7,：,8,位，三态，双向数据线，与系统的数据总线相连。传输,CPU,对,8251A,的编程命令字和,8251A,送往,CPU,的状态信息及数据。,1.8251A,和,CPU,之间的连接信号,(3),读,/,写控制信号,RD,：,读信号，低电平时，,CPU,当前正在从,8251,A,读取数据或者状态信息。,WR,：,写信号，低电乎时，,CPU,当前正在往,8251,A,写入数据或者控制信息。,C/D,：,控制,/,数据信号，用来区分当前读,/,写的是数据还是控制信息或状态信息。该信号也可看作是,8251,A,数据口,/,控制口的选择信号。,由此可知，,RD,、,WR,、,C/D,这,3,个信号的组合，决定了,8251,A,的具体操作，它们的关系如表,6-2,所示：,注：数据输入端口和数据输出端口合用同一个,偶地址,，而状态端口和控制端口合用同一个,奇地址,。,1.8251,A,和,CPU,之间的连接信号（续）,(4),收发联络信号,TxRDY,：,发送器准备好信号，用来通知,CPU,，,8251A,已准备好发送一个字符。,TxE,：,发送器空信号，,T,X,E,为高电平时有效，用来表示此时,8251A,发送器中并行到串行转换器空，说明一个发送动作已完成。,RxRDY,：,接收器准备好信号，用来表示当前,8251A,已经从外部设备或调制解调器接收到一个字符，等待,CPU,来取走。因此，在中断方式时，,RXRDY,可用来作为中断请求信号；在查询方式时，,RXRDY,可用来作为查询信号。,SYNDET,：,同步检测信号，只用于同步方式。,1.8251A,和,CPU,之间的连接信号（续）,2,.8251A,与外部设备之间的连接信号,(1),收发联络信号,DTR,：,数据终端准备好信号，通知外部设备，,CPU,当前已经准备就绪。,DSR,：,数据设备准备好信号，表示当前外设已经准备好。,RTS,：,请求发送信号，表示,CPU,已经准备好发送。,CTS,：,允许发送信号，是对的响应，由外设送往,8251A,。,实际使用时，这,4,个信号中通常只有,CTS,必须为低电平，其它,3,个信号可以悬空。,2,.8251,A,与外部设备之间的连接信号（续）,(2),数据信号,TxD,：,发送器数据输出信号。当,CPU,送往,8251,A,的并行数据被转变为串行数据后，通过,TXD,送往外设。,RxD,：,接收器数据输入信号。用来接收外设送来的串行数据，数据进入,8251,A,后被转变为并行方式。,2.,8251,A,与外部设备之间的连接信号（续）,（,3,）,时钟、电源和地,8251,A,除了与,CPU,及外设的连接信号外，还有电源端、地端和,3,个时钟端。,CLK,：,时钟输入，用来产生,8251,A,器件的内部时序。,同步方式下，大于接收数据或发送数据的波特率的,30,倍,，,异步方式下，则要大于数据波特率的,4.5,倍,。,TxC,：,发送器时钟输入，用来控制发送字符的速度。,同步方式下，,TxC,的频率等于字符传输的波特率，,异步方式下，,TxC,的频率可以为字符传输波特率的,1,倍、,16,倍或者,64,倍。,RxC,:,接收器时钟输入，用来控制接收字符的速度，和,TxC,一样。,在实际使用时，,RxC,和,TxC,往往连在一起，由同一个外部时钟来提供，,CLK,则由另一个频率较高的外部时钟来提供。,VCC,：,电源输入,GND,：,地,2.,8251,A,与外部设备之间的连接信号（续）,1,8251,内部有哪些寄存器？分别举例说明它们的作用和使用方法。,2,8251,内部有哪几个端口？它们的作用分别是什么？,3,8251,的引脚分为哪几类？分别说明它们的功能。,习题与思考：,回顾：,8251,A,的内部结构，,8251,A,的引脚功能。,本讲重点：,8251,A,的编程，,8251,A,应用举例。,6.3.4,可编程串行接口芯片,8251,A,编程的内容包括两大方面,：,是由,CPU,发出的,控制字,，即,方式选择控制字,和,操作命令控制字,；,是由,8251,A,向,CPU,送出的,状态字,。,1,8251,A,的编程,（,1,）,方式选择控制字（模式字）,方式选择控制字的格式如图所示。,（,2,）操作命令控制字（控制字）,操作命令控制字的格式如下：,（,3,）状态字,状态字的格式如下：,例如，若要查询,8251,A,接收器是否准备好，则可用下列程序段完成：,MOV,DX,，,0FFF2H,；,状态口,L,：,IN,AL,，,DX,；,读状态口,AND AL,，,02H,；查,D,l,1,？,即准备好了吗？,JZ,L,；,未准备好，则等待,MOV DX,，,OFFF0H,；,数据口,IN,AL,，,DX,；,已准备好则输,入数据,2,8251,A,的,初始化,(1),芯片复位以后，第一次用奇地址端口写入的值作为模式字进入模式寄存器。,(2),如果模式字中规定了,8251,A,工作在同步模式，,(3),由,CPU,用奇地址端口写入的值将作为控制字送到控制寄存器，而用偶地址端口写入的值将作为数据送到数据输出缓冲寄存器。,流程图如右图：,6.3.5 8251A,应用举例,1,异步模式下的初始化程序举例,模式字和控制字都必须写入“奇”地址端口，假设为,42H,；,设置模式字时，设定了字符用,7,位二进制数表示，带,1,个偶校验位、,2,个停止位；异步模式下必须给出波特率因子为,16,。,控制字设为,37H,，它清除出错标志，即让出错指示处于初始状态，并使请求发送信号处于有效电平；此外，这个控制字使数据终端准备好信号,DTR,处于有效电平，以通知调制解调器，,CPU,已准备就绪；使发送允许信号,TxEN,为高,电平，从而让发送器处于启动状态；控制字,37H,还使接收允许位,RxE,为,1,，从而让接收器也处在启动状态,1 1 1 1 1 0 1 0,模式字,FAH,0 0 1 1,0 1 1 1,控制字,37H,MOV,AL,，,0FAH,；,送模式字,MOV DX,，,0042H,OUT,DX,，,AL,；,异步方式，,7,位,/,字符，偶校验，,2,个停止位，,波特率因子,16,MOV AL,37H,；,设置控制字，使发送、接收允许，清出错标志，,使,RTS,、,DTR,有效,OUT DX,，,AL,；,2,同步模式下的初始化程序举例,模式字和控制字都必须写入“奇”地址端口，假设为,42H,；,按照初始化流程，程序往此端口中设置的数据依次作为模式字、同步字符和控制字。,模式字为,38H,，,它规定同步字符的数目,2,个，采用内同步模式，偶校验、,7,位数据。,控制字设为,97H,，,它使,8251A,对同步字符进行检索；同时使状态寄存器中的,3,个出错标志复位；此外，使,82151A,的发送器启动，接收器也启动；控制字还通知,8251A,，,CPU,已准备好进行数据传输。,0 0 1 1 1 0 0 0,模式字,38H,1 0 0 1 0 1 1 1,控制字,97H,MOV,AL,，,38H,；,送模式字,MOV DX,，,0042H,；,同步方式，,7,位数据位，偶校验，,2,个停止位,OUT,DX,，,AL,MOV AL,，,16H,；,两个同步字符均为,16,H,OUT DX,，,AL,OUT DX,，,AL,MOV AL,，,97H,；,设控制字，使发送器启动，接收器启动，,并设置其他有关信号,OUT DX,，,AL,3,两台微型计算机通过,8251,A,相互通信的举例,通过,8251,A,实现相距较远的两台微型计算机相互通信的系统连接简化框图如下。这时，利用两片,8251,A,通过标准串行接口,RS-232C,实现两台,8086,微机之问的串行通信，可采用异步或同步工作方式。,分析：,设系统采用查询方式控制传输过程，异步传送。,初始化程序由两部分组成：,是将一方定义为发送器。发送端,CPU,每查询到,TXRDY,有效，则向,8251,A,并行输出一个字节数据；,是将对方定义为接收器。接收端,CPU,每查询到,RXRDY,有效，则从,8251,A,输入一个字节数据，一直进行到全部数据传送完毕为止。,3,两台微型计算机通过,8251,A,相互通信的举例（续）,STT,：,MOV,DX,，,8251A,控制端口,MOV AL,，,7FH,OUT DXAL,；,将,825,lA,定义为异步方式，,8,位数据，,1,位停止位,MOV AL,，,11H,；,偶校验，取波特率系数为,64,，允许发送。,OUT DX,，,AL,MOV DI,，,发送数据块首地址,；设置地址指针,MOV CX,，,发送数据块字节数,；设置计数器初值,NEXT,：,MOV,DX,，,8251A,控制端口,IN AL,，,DX,AND AL,，,01H,；,查询,T,XRDY,有效否,?,JZ NEXT,；,无效则等待,MOV DX,，,8251A,数据端口、,MOV AL,，,DI,；,；,向,8251,A,输出一个字节数据。,OUT DX,，,AL,INC DI,；,修改地址指针,LOOP NEXT,；,未传输完，则继续下一个,HLT,发送端初始化程序与发送控制程序如下所示：,SRR,：,MOV,DX,，,8251A,控制端口,MOV AL,，,7FH,OUT DX,，,AL,；,初始化,8251,A,，,异步方式，,8,位数据,MOV AL,，,14H,；,1,位停止位，偶校验，波特率系数,64,，允许接收,。,OUT DX,，,AL,MOV DI,，,接收数据块首地址,；,设置地址指针,MOV CX,，,接收数据块字节数,；,设置计数器初值,COMT,：,MOV,DX,，,8251A,控制端口,IN,AL,，,DX,ROR,AL,，,1,；,查询,RXRDY,有效否,?,ROR,AL,，,1,JNC,COMT,；,无效则等待,ROR,AL,，,1,ROR AL,，,1,；,有效时，进一步查询是否有奇偶校验错。,JC,ERR,；,有错时，转出错处理,MOV,DX,，,8251A,数据端口,IN,AL,，,DX,；,无错时，输入一个字节到接收数据块,。,MOV,DI,，,AL,INC,DI,；,修改地址指针,LOOP COMT,；,未传输完，则继续下一个,HLT,ERR,：,CALL,ERR-OUT,接收端初始化程序和接收控制程序如下所示：,下面的程序段先对,8251,A,进行初始化，然后对状态字进行测试，以便输入字符。本程序段可用来输入,80,个字符。,分析：,8251,A,的控制和状态端口地址为,52,H,，,数据输入和输出端口地址为,50,H,。,字符输入后，放在,BUFFER,标号所指的内存缓冲区中。,4,利用状态字进行编程的举例,MOV AL,，,0FAH,；,设置模式字，异步方式，波特率因子为,16,，,OUT 52H,，,AL,；,用,7,个数据位，,2,个停止位，偶校验,MOV AL,，,35H,；,设置控制字，使发送器和接收器启动，,OUT 52H,，,AL,；,并清除出错指示位,MOV DI,，,0,；,变址寄存器初始化,MOV CX,，,80,；,计数器初始化，共收取,80,个字符,BEGIN,：,INAL,，,52H,；,读取状态字，测试,R,XRDY,位是否为,1,，如为,0,，,TEST AL,，,02H,；,丢示未收到字符，故继续读取状态字并测试,JZ BEGIN,IN AL,，,50,；,读取字符,MOV DX,，,OFFSET,BUFFER,MOV DX+DI,，,AL,INC DI,；,修改缓冲区指针,IN AL,，,52H,；,读取状态字,TEST AL,，,38H,；,测试有无帧校验错，奇,/,偶校验错和,JZ ERROR,；,溢出错，如有，则转出错处理程序,L00P BEGIN,；,如没错，则再收下一个字符,JMP EXIT,；,如输入满足,80,个字符，则结束,ERROR,：,CALL,ERR-0UT,；,调出错处理,EXIT,具体的程序段如下：,4,利用状态字进行编程的举例（续）,1,已知,8251,发送的数据格式为：数据位,7,位、偶校验、,1,个停止位、波特率因子,64,。设,8251,控制寄存器的地址码是,3,FBH,，,发送,/,接收寄存器的地址码是,3,F8H,。,试编写用查询法和中断法收发数据的通信程序。,2,若,8251,A,的收、发时钟的频率为,38.4,KHz,，,它的,RTS,和,CTS,引脚相连，试完成满足以下要求的初始化程序：（,8251,A,的地址为,02,C0H,和,02,C1H,）。,(1),半双工异步通信，每个字符的数据位数是,7,，停止位为,1,位，偶校验，波特率为,600,B/s,，,发送允许。,(2),半双工同步通信，每个字符的数据位数是,8,，无校验，内同步方式，双同步字符，同步字符为,16,H,，,接收允许。,习题与思考：,