邮电出版社微机原理第12章.ppt

12 1串行通信12 2Intel8251A可编程通信接口 退出 第12章串行通信及接口电路 12 1串行通信 1 串行通信的优点在并行通信中 数据有多少位就需要有多少条传送线 而串行通信只需要一条传送线 在串行通信中 有两种最基本的通信方式 1 非同步 异步 通信ASYNC AsynchronousDataCommunication 它用起始位表示字符的开始 用停止位表示字符的结束 2 同步传送在数据块开始处用同步字符来指示 3 数据传送方向通常串行通信 数据在两个站之间是双向传送的 A站可作为发送端 B站作为接收端 也可以A站作为接收端 而B站作为发送端 根据要求又可以分为半双工和完全双工两种 1 半双工 HalfDuplex 每次只能有一个站发送 即只能是由A发送到B 或是由B发送到A 不能A和B同时发送 2 完全双工 FullDuplex 两个站同时都能发送 6 串行通信的校验方法串行通信主要适用于远距离通信 因而噪声和干扰较大 为了保证高效而无差错地传送数据 对传送的数据进行校验就成了串行通信中必不可少的重要环节 常用的校验方法有 奇偶校验和循环冗余校验CRC CyclicRedundancyCheck 等 1 奇偶校验这种校验方法主要用于对一个字符的传送过程进行校验 在发送时 在每一个字符的最高位之后 发送时总是最低有效位D0先发送 都附加一个奇偶校验位 这个校验位本身有可能是 1 或 0 加上这个校验位后 使所发送的字符中 1 的个数始终为奇数 奇校验 或偶数 偶校验 接收时 检查所接收的字符连同这个奇偶校验位 其为 1 的个数是否符合规定 若不符合规定就置出错标志 供CPU查询及处理 2 循环冗余校验CRC这是另一种常用的校验方法 它可对一个数据块进行校验 主要用于同步方式或SDLC方式 12 1 2串行接口标准EIARS 232C接口EIA ElectronicsIndustriesAssociation RS RecommendedStandard 232C是目前最常用的一种串行通信接口 12 2Intel8251A可编程通信接口 整个8251可以分成5个主要部分 接收器 发送器 调制控制 读写控制以及I O缓冲器 而I O缓冲器由状态缓冲器 发送数据 命令缓冲器和接收数据缓冲器三部分组成 8251的内部由内部数据总线实现相互之间的通信 1 接收器接收器接收来自RxD脚上的串行数据 并按规定的格式把它转换为并行数据 存放在接收数据缓冲器中 2 发送器发送器接收CPU送至的并行数据 加上起始位 奇偶校验位和停止位 然后由TxD脚发送 3 I O控制读 写控制逻辑对CPU输出的控制信号进行译码 12 2 3接口信号8251可用来作为CPU与外设或调制解调器之间的接口 如图12 20所示 它的接口信号可以分为两组 一组为与CPU接口的信号 另一组为与外设 或调制器 接口的信号 12 2 48251的编程8251是一个可编程的多功能通信接口 所以在具体使用时必须对它进行初始化编程 确定它的具体工作方式 例如 规定工作于同步还是异步方式 传送的波特率 字符格式等等 初始化编程的过程如图12 21的流程图所示 方式选择字格式如图12 22所示 方式选择字可以分为四组 每组两位 首先 由D1D0确定是工作于同步方式还是异步方式 当D1D0 00时 则为同步方式 而在D1D0 00时为异步方式 且D1D0的三种组合用以选择输入时钟频率与波特率之间的系数 D3D2用以确定字符的位数 D5D4用以确定奇偶校验的性质 它们的规定都是很明确的 D7D6在同步和异步方式时的意义是不同的 异步时 用以规定停止位的位数 同步时 用以确定是内同步还是外同步 以及同步字符的个数 在同步方式时 紧跟在方式选择字后面的是由程序输入的同步字符 它是用与方式选择字类似的方法由CPU输给USART的 在输入同步字符后 或在异步方式时 在方式选择字后应由CPU输给命令字 其格式如图12 23所示 方式选择字是规定8251的工作方式 而命令字直接使8251处于规定的工作状态 以准备接收或发送数据 8251上还有状态寄存器 CPU可通过I O读操作把8251的状态字读入CPU 用以控制CPU与8251之间的数据交换 读状态字时 端为 1 状态字的格式如图12 24所示 状态字中的TxRDY 只要数据缓冲器一空就置位 而引脚TxRDY只有当条件 数据缓冲器空 TxEN成立时 才置位