第八章串行通信及接口电路串行通信的基本概念可编程串行通信接口芯片8251A串行接口标准RS-232C作业第一节串行通信的基本概念串行通信: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、鼠标与主机间采用串行数据传送。一、串行通信的数据传送-数据传送方式一、串行通信的数据传送-信号的调制和解调二、串行通信协议-异步通信协议串行通信时的数据、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0/10/10/10/110111…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,表示没有进行传送二、串行通信协议-同步通信协议图8-5面向字符型同步通信数据格式a)单同步b)双同步c)外同步图8-6面向比特型的数据格式三、串行通信的传输速率数据传输速率也称比特率(BitRate)每秒传输的二进制位数bps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(BaudRate)。过去,串行异步通信的数据传输速率限制在50bps到9600bps之间。现在,可以达到115200bps或更高。第二节可编程串行通信接口芯片8251A8251A的内部结构8251A芯片的引脚8251A的编程一、8251A的内部结构二、8251A芯片的引脚8251A与CPU及外设的接口图主要引脚C/D(Command/Data):控制/数据端口选择信号,用来区分当前读写的是数据还是控制信息或状态信息。主要引脚RxRDY(ReceiverReady):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,正等待CPU取走。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可用来作为联络信号。主要引脚TxRDY(TransmitterReady)—发送器准备好信号用来告诉CPU,8251A已经准备好发送一个字符。实际使用时,可采用中断方式联系,也可采用查询方式联系。主要引脚SYNDET/BRKDET(SYNchronousDETect/BReaKDETect):同步检测/断点检测,输出/输入,高电平有效。只用于同步方式。主要引脚TxE(TransmitterEmpty)—发送器空信号用来表示8251A发送器中并行到串行转换器空,它实际上表示了一个发送动作的完成。主要引脚DTR(DataTerminalReady)—数据终端准备好信号,由8251A送往外设的,CPU通过命令可以使DTR变为低电平即有效电平,从而通知外部设备,CPU当前已经准备就绪。DSR(DataSetReady)—数据设备准备好信号,是外设送往8251A的,它用来表示当前外设已经准备好。主要引脚RTS(RequestToSend)—请求发送信号,是8251A送往外设的,CPU可以通过编程命令使其变为有效电平,以表示CPU已经准备好发送。CTS(ClearToSend)—清除请求发送信号,是对RTS的响应信号,它是由外设送往8251A的。当为低电平时,8251A才能执行发送操作。主要引脚RxC(ReceiverClock):接收时钟,输入。RxD:接收器数据信号,字符在这条线上串行地被接收,在接收器中转换为并行的数据。TxC(TransmitterClock):发送时钟,输入TxD:发送器数据信号,由CPU送来的并行字符在这条线上被串行地发送。三、8251A的编程在用8251A传送数据之前必须对它进行初始化编程,确定它的具体工作方式。工作方式控制字命令控制字状态字初始化编程例子8251A工作于异步方式,波特率系数为64,字符总长度为11位(7位数据位,2位停止位,偶校验),操作命令使接收允许,错误位复位。设8251A端口地址为FEH,其...