第11章-可編程串行接口芯片8251A課件

1

主要教學(xué)內(nèi)容串行通信概念和基本技術(shù)8251A內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能8251A初始化及應(yīng)用RS-232-C簡介本章小結(jié)，思考及練習(xí)題解析可編程串行接口芯片8251A

第11章1主要教學(xué)內(nèi)容可編程串行接口芯211.1串行傳輸基本概念

11.1.1串行通信概述（1）將數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，只占用一條傳輸線。（2）采用兩種方式將8位數(shù)據(jù)通道中的一位通過軟件實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)傳送；通過專用通信接口，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)傳送。

第11章211.1串行傳輸基本概念第11章3（3）數(shù)據(jù)傳送方式串行通信通過一條信號線按順序進(jìn)行傳輸，發(fā)送信息和接收信息分時(shí)使用線路。串行通信數(shù)據(jù)通常在兩個(gè)站間進(jìn)行雙向傳送。分為單工、半雙工和全雙工傳送。第11章3（3）數(shù)據(jù)傳送方式第11章4圖11-1數(shù)據(jù)傳送方式

單工傳送：一方發(fā)送，另一方接收數(shù)據(jù)半雙工傳送：雙方都能接收或發(fā)送，但不能同時(shí)接收和發(fā)送

全雙工傳送：有兩條通路，發(fā)送信息和接收信息可同時(shí)進(jìn)行4圖11-1數(shù)據(jù)傳送方式單工傳送：半雙工傳送：全雙工傳5（4）數(shù)據(jù)傳輸率

每秒傳輸字符的位數(shù)。用波特率表示：

——110、300、600、1200、l800、2400、4800、9600和19200波特。若異步串行通信數(shù)據(jù)傳送速率960字符/秒，每個(gè)字符包括一個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位，波特率為：10×960＝9600波特

時(shí)鐘頻率＝n×波特率；n叫做波特率系數(shù)或波特率因子，取值為1、16、32或64。5（4）數(shù)據(jù)傳輸率6

（5）串行通信特點(diǎn)可節(jié)省傳輸線；傳輸速度較慢；多用在批量數(shù)據(jù)、距離較長的場合。

（6）串行通信基本方式同步傳送：發(fā)送方和接收方時(shí)鐘信號頻率及相位始終保持一致。異步傳送：通信中兩個(gè)字符間時(shí)間間隔不固定，在一個(gè)字符內(nèi)各位時(shí)間間隔固定。

6（5）串行通信特點(diǎn)711.1.2信號的調(diào)制和解調(diào)調(diào)制解調(diào)器（Modem）是計(jì)算機(jī)在遠(yuǎn)程通訊中采用的輔助外部設(shè)備。發(fā)送端用調(diào)制器把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。接收端用解調(diào)器檢測從發(fā)送端送來的模擬信號，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。調(diào)制解調(diào)器在發(fā)送端相當(dāng)于D/A轉(zhuǎn)換器，在接收端相當(dāng)于A/D轉(zhuǎn)換器。第11章711.1.2信號的調(diào)制和解調(diào)第11章811.2串行接口芯片8251A

11.2.18251A的基本性能（1）工作在同步或異步通信方式下。（2）同步方式時(shí)允許用單同步和雙同步字符。數(shù)據(jù)位在5～8位間進(jìn)行選擇。第11章811.2串行接口芯片8251A第11章9（3）異步方式時(shí)數(shù)據(jù)位仍在5～8位范圍內(nèi)選用，用1位作奇偶校驗(yàn)位或不設(shè)奇偶位。能自動(dòng)為每個(gè)數(shù)據(jù)增加1位啟動(dòng)位及1位、1.5位或2位停止位。（4）有奇偶校驗(yàn)、幀校驗(yàn)和溢出校驗(yàn)3種字符數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式。（5）與MODEM直接相連，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)可存放在各自緩沖器中。第11章9（3）異步方式時(shí)數(shù)據(jù)位仍在5～8位范圍內(nèi)選用，用1位作奇偶1011.2.28251A基本結(jié)構(gòu)1011.2.28251A基本結(jié)構(gòu)118251A引腳功能圖11-68251A引腳排列圖第11章118251A圖11-68251A引腳排列圖第11章12

11.2.38251A的編程控制8251A使用前須用程序?qū)ζ涔ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)行設(shè)定：同步方式還是異步方式傳輸波特率字符代碼位數(shù)校驗(yàn)方式停止位位數(shù)等第11章1211.2.38251A的編程控制第11章138251A內(nèi)部控制字寄存器用于8251A的方式控制和命令控制；8251A內(nèi)部狀態(tài)寄存器存放8251A狀態(tài)信息。第11章138251A內(nèi)部控制字寄存器用于8251A的方式控制和命令14圖11-88251A方式控制字的格式第11章14圖11-88251A方式控制字的格式第11章15圖11-98251A命令控制字的格式15圖11-98251A命令控制字的格式16圖11-108251A狀態(tài)字的格式第11章16圖11-108251A狀態(tài)字的格式第11章1711.2.48251A的初始化和編程應(yīng)用

第11章1711.2.48251A的第11章18【例11.1】8251A控制口地址301H，數(shù)據(jù)口地址300H，按要求對8251A初始化。（1）異步工作方式，波特率系數(shù)64，偶校驗(yàn)，總字符長度10（1位起始位，8位數(shù)據(jù)，1位停止位）；（2）允許接收和發(fā)送，使錯(cuò)誤位全部復(fù)位；（3）查詢8251A狀態(tài)字，接收準(zhǔn)備就緒時(shí)從8251A輸入數(shù)據(jù)，否則等待。第11章18【例11.1】8251A控制口地址301H，數(shù)據(jù)口地址319程序段如下：

MOVDX,301H;控制口地址

MOVAL,01111111B;方式控制字7FH OUTDX,AL;寫工作方式控制字

MOVAL,00010101B;命令控制字15HOUTDX,AL;寫操作命令控制字LP:INAL,DX;讀狀態(tài)控制字

ANDAL,02H;檢查RxRDY是否為1JZLP;RxRDY≠1

接收未準(zhǔn)備就緒，等待

MOVDX,300HINAL,DX;否則輸入數(shù)據(jù)19程序段如下：208251A與CPU及外設(shè)的連接：208251A與CPU及外設(shè)的連接：218251A和CPU的通信方式：可采用查詢方式和中斷方式。（1）查詢方式：發(fā)送數(shù)據(jù)的程序在初始化程序之后。【例11.2】用查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)。設(shè)要發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)在TABLE開始的數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)放在BX中，數(shù)據(jù)端口地址04A0H，控制/狀態(tài)寄存器端口地址04A2H。218251A和CPU的通信方式：22發(fā)送數(shù)據(jù)程序段：START:MOVDX,04A2H LEASI,TABLEWAIT:INAL,DX TESTAL,04AH;檢查發(fā)送寄存器是否空

JZWAIT;若為空,則繼續(xù)等待

PUSHDX MOVDX,04A0H LODSB OUTDX,AL;否則發(fā)送一個(gè)字節(jié)

POPDXDECBXMOVDX,04A2H

JNZWAIT22發(fā)送數(shù)據(jù)程序段：23【例11.3】接收數(shù)據(jù)程序。設(shè)接收后數(shù)據(jù)送DATA開始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。8251A各寄存器地址安排同上。RECV:MOVSI,OFFSETDATA MOVDX,04A2HWAIT:INAL,DX;讀入狀態(tài)寄存器

TESTAL,38H;檢查是否有任何錯(cuò)誤產(chǎn)生

JNZERROR;有,轉(zhuǎn)出錯(cuò)處理

TESTAL,01H;否則檢查數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好

JZWAIT ;未準(zhǔn)備好,繼續(xù)等待檢測

MOVDX,04A0H INAL,DX;否則接收一個(gè)字節(jié)

ANDAL,7FH ;保留低7位

MOV[SI],AL;送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)

INCSI MOVDX,04A2H JMPWAIT23【例11.3】接收數(shù)據(jù)程序。設(shè)接收后數(shù)據(jù)送DATA開始數(shù)24（2）中斷方式：用中斷方式可實(shí)現(xiàn)8251A和CPU串行通信。【例11.4】系統(tǒng)以查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)，以中斷方式接收數(shù)據(jù)。波特率系數(shù)16，1位停止位，7位數(shù)據(jù)位，奇校驗(yàn)。程序段如下。

MOVDX,04A2HMOVAL,01011010B ;寫方式控制字5AHOUTDX,ALMOVAL,14H ;寫操作命令控制字

OUTDX,AL

完成對8251A初始化后，接收端可進(jìn)行其他工作，接收到一個(gè)字符后自動(dòng)執(zhí)行中斷服務(wù)程序。24（2）中斷方式：用中斷方式可實(shí)現(xiàn)8251A和CPU串行通25【例11.5】中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)RECIVE:PUSHAX PUSHBX PUSHDX PUSHDS MOVDX,04A2H INAL,DX MOVAH,AL;保存接收狀態(tài)

MOVDX,04A0H INAL,DX;讀入接收到的數(shù)據(jù)

ANDAL,7FH TESTAH,38H;檢查有無錯(cuò)誤產(chǎn)生

JZSAVAD MOVAL,'?';出錯(cuò)的數(shù)據(jù)用'?'代替25【例11.5】中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)26SAVAD:MOVDX,SEGBUFFER MOVDS,DX MOVBX,OFFSETBUFFER MOV[BX],AL ;存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

MOVAL,20H OUT20H,AL;將EOI命令發(fā)給8259 POPDS POPDX POPBX POPAX STI IRET26SAVAD:MOVDX,SEGBUFFER27

11.3串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232CRS-232C是EIA（電子工業(yè)協(xié)會(huì)）串口標(biāo)準(zhǔn)（RS-推薦標(biāo)準(zhǔn)，232-標(biāo)識(shí)號，C-修改次數(shù)）。串口常用是連接鼠標(biāo)和調(diào)制解調(diào)器，稱異步通信適配器接口。第11章2711.3串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232C第11章28

串口插座分9針或25針。串口賦予專門設(shè)備名COM1和COM2。RS-232C在遠(yuǎn)距離通信中連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備。也可用于兩臺(tái)計(jì)算機(jī)或設(shè)備間近距離串行連接。第11章28第11章291.RS-232C引腳

RS-232C接口有9針、25針等規(guī)格。

（a）25腳排列圖（b）9腳排列圖圖11-14RS-232C引腳排列25引腳中，有4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時(shí)信號線、2條地信號線。另外還保留2個(gè)引腳，有3個(gè)引腳未定義。291.RS-232C引腳（a）25腳排列圖30

2.RS-232C的連接

RS-232C廣泛用于數(shù)字終端設(shè)備，如計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器之間的接口，以實(shí)現(xiàn)通過電話線路進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。

第11章302.RS-232C的連接第11章31本章小結(jié)

串行通信是計(jì)算機(jī)主機(jī)與外設(shè)間及系統(tǒng)與系統(tǒng)間傳遞數(shù)據(jù)，適用于遠(yuǎn)距離通信。串行通信分同步通信和異步通信兩類。第11章31本章小結(jié)串行通信是計(jì)算機(jī)主機(jī)與外設(shè)間及系統(tǒng)與系統(tǒng)間傳遞328251A初始化時(shí)要設(shè)置傳輸波特率、停止位位數(shù)、校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位及是否允許中斷等，8251A和CPU通信的方式主要有查詢方式和中斷方式。CRT、鍵盤、掃描儀等與CPU通信大都采用RS-232C總線。第11章328251A初始化時(shí)要設(shè)置傳輸波特率、停止位位數(shù)、校驗(yàn)位、33

課堂練習(xí)

教材P259：思考與練習(xí)題解析第11章33第11章34

本章內(nèi)容到此結(jié)束

謝謝!第11章34本章內(nèi)容到此結(jié)束第11章35

主要教學(xué)內(nèi)容串行通信概念和基本技術(shù)8251A內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能8251A初始化及應(yīng)用RS-232-C簡介本章小結(jié)，思考及練習(xí)題解析可編程串行接口芯片8251A

第11章1主要教學(xué)內(nèi)容可編程串行接口芯3611.1串行傳輸基本概念

11.1.1串行通信概述（1）將數(shù)據(jù)一位一位順序傳送，只占用一條傳輸線。（2）采用兩種方式將8位數(shù)據(jù)通道中的一位通過軟件實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)傳送；通過專用通信接口，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)傳送。

第11章211.1串行傳輸基本概念第11章37（3）數(shù)據(jù)傳送方式串行通信通過一條信號線按順序進(jìn)行傳輸，發(fā)送信息和接收信息分時(shí)使用線路。串行通信數(shù)據(jù)通常在兩個(gè)站間進(jìn)行雙向傳送。分為單工、半雙工和全雙工傳送。第11章3（3）數(shù)據(jù)傳送方式第11章38圖11-1數(shù)據(jù)傳送方式

單工傳送：一方發(fā)送，另一方接收數(shù)據(jù)半雙工傳送：雙方都能接收或發(fā)送，但不能同時(shí)接收和發(fā)送

全雙工傳送：有兩條通路，發(fā)送信息和接收信息可同時(shí)進(jìn)行4圖11-1數(shù)據(jù)傳送方式單工傳送：半雙工傳送：全雙工傳39（4）數(shù)據(jù)傳輸率

每秒傳輸字符的位數(shù)。用波特率表示：

——110、300、600、1200、l800、2400、4800、9600和19200波特。若異步串行通信數(shù)據(jù)傳送速率960字符/秒，每個(gè)字符包括一個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位和一個(gè)停止位，波特率為：10×960＝9600波特

時(shí)鐘頻率＝n×波特率；n叫做波特率系數(shù)或波特率因子，取值為1、16、32或64。5（4）數(shù)據(jù)傳輸率40

（5）串行通信特點(diǎn)可節(jié)省傳輸線；傳輸速度較慢；多用在批量數(shù)據(jù)、距離較長的場合。

（6）串行通信基本方式同步傳送：發(fā)送方和接收方時(shí)鐘信號頻率及相位始終保持一致。異步傳送：通信中兩個(gè)字符間時(shí)間間隔不固定，在一個(gè)字符內(nèi)各位時(shí)間間隔固定。

6（5）串行通信特點(diǎn)4111.1.2信號的調(diào)制和解調(diào)調(diào)制解調(diào)器（Modem）是計(jì)算機(jī)在遠(yuǎn)程通訊中采用的輔助外部設(shè)備。發(fā)送端用調(diào)制器把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。接收端用解調(diào)器檢測從發(fā)送端送來的模擬信號，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。調(diào)制解調(diào)器在發(fā)送端相當(dāng)于D/A轉(zhuǎn)換器，在接收端相當(dāng)于A/D轉(zhuǎn)換器。第11章711.1.2信號的調(diào)制和解調(diào)第11章4211.2串行接口芯片8251A

11.2.18251A的基本性能（1）工作在同步或異步通信方式下。（2）同步方式時(shí)允許用單同步和雙同步字符。數(shù)據(jù)位在5～8位間進(jìn)行選擇。第11章811.2串行接口芯片8251A第11章43（3）異步方式時(shí)數(shù)據(jù)位仍在5～8位范圍內(nèi)選用，用1位作奇偶校驗(yàn)位或不設(shè)奇偶位。能自動(dòng)為每個(gè)數(shù)據(jù)增加1位啟動(dòng)位及1位、1.5位或2位停止位。（4）有奇偶校驗(yàn)、幀校驗(yàn)和溢出校驗(yàn)3種字符數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式。（5）與MODEM直接相連，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)可存放在各自緩沖器中。第11章9（3）異步方式時(shí)數(shù)據(jù)位仍在5～8位范圍內(nèi)選用，用1位作奇偶4411.2.28251A基本結(jié)構(gòu)1011.2.28251A基本結(jié)構(gòu)458251A引腳功能圖11-68251A引腳排列圖第11章118251A圖11-68251A引腳排列圖第11章46

11.2.38251A的編程控制8251A使用前須用程序?qū)ζ涔ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)行設(shè)定：同步方式還是異步方式傳輸波特率字符代碼位數(shù)校驗(yàn)方式停止位位數(shù)等第11章1211.2.38251A的編程控制第11章478251A內(nèi)部控制字寄存器用于8251A的方式控制和命令控制；8251A內(nèi)部狀態(tài)寄存器存放8251A狀態(tài)信息。第11章138251A內(nèi)部控制字寄存器用于8251A的方式控制和命令48圖11-88251A方式控制字的格式第11章14圖11-88251A方式控制字的格式第11章49圖11-98251A命令控制字的格式15圖11-98251A命令控制字的格式50圖11-108251A狀態(tài)字的格式第11章16圖11-108251A狀態(tài)字的格式第11章5111.2.48251A的初始化和編程應(yīng)用

第11章1711.2.48251A的第11章52【例11.1】8251A控制口地址301H，數(shù)據(jù)口地址300H，按要求對8251A初始化。（1）異步工作方式，波特率系數(shù)64，偶校驗(yàn)，總字符長度10（1位起始位，8位數(shù)據(jù)，1位停止位）；（2）允許接收和發(fā)送，使錯(cuò)誤位全部復(fù)位；（3）查詢8251A狀態(tài)字，接收準(zhǔn)備就緒時(shí)從8251A輸入數(shù)據(jù)，否則等待。第11章18【例11.1】8251A控制口地址301H，數(shù)據(jù)口地址353程序段如下：

MOVDX,301H;控制口地址

MOVAL,01111111B;方式控制字7FH OUTDX,AL;寫工作方式控制字

MOVAL,00010101B;命令控制字15HOUTDX,AL;寫操作命令控制字LP:INAL,DX;讀狀態(tài)控制字

ANDAL,02H;檢查RxRDY是否為1JZLP;RxRDY≠1

接收未準(zhǔn)備就緒，等待

MOVDX,300HINAL,DX;否則輸入數(shù)據(jù)19程序段如下：548251A與CPU及外設(shè)的連接：208251A與CPU及外設(shè)的連接：558251A和CPU的通信方式：可采用查詢方式和中斷方式。（1）查詢方式：發(fā)送數(shù)據(jù)的程序在初始化程序之后。【例11.2】用查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)。設(shè)要發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)在TABLE開始的數(shù)據(jù)區(qū)，數(shù)據(jù)放在BX中，數(shù)據(jù)端口地址04A0H，控制/狀態(tài)寄存器端口地址04A2H。218251A和CPU的通信方式：56發(fā)送數(shù)據(jù)程序段：START:MOVDX,04A2H LEASI,TABLEWAIT:INAL,DX TESTAL,04AH;檢查發(fā)送寄存器是否空

JZWAIT;若為空,則繼續(xù)等待

PUSHDX MOVDX,04A0H LODSB OUTDX,AL;否則發(fā)送一個(gè)字節(jié)

POPDXDECBXMOVDX,04A2H

JNZWAIT22發(fā)送數(shù)據(jù)程序段：57【例11.3】接收數(shù)據(jù)程序。設(shè)接收后數(shù)據(jù)送DATA開始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。8251A各寄存器地址安排同上。RECV:MOVSI,OFFSETDATA MOVDX,04A2HWAIT:INAL,DX;讀入狀態(tài)寄存器

TESTAL,38H;檢查是否有任何錯(cuò)誤產(chǎn)生

JNZERROR;有,轉(zhuǎn)出錯(cuò)處理

TESTAL,01H;否則檢查數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好

JZWAIT ;未準(zhǔn)備好,繼續(xù)等待檢測

MOVDX,04A0H INAL,DX;否則接收一個(gè)字節(jié)

ANDAL,7FH ;保留低7位

MOV[SI],AL;送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)

INCSI MOVDX,04A2H JMPWAIT23【例11.3】接收數(shù)據(jù)程序。設(shè)接收后數(shù)據(jù)送DATA開始數(shù)58（2）中斷方式：用中斷方式可實(shí)現(xiàn)8251A和CPU串行通信?！纠?1.4】系統(tǒng)以查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)，以中斷方式接收數(shù)據(jù)。波特率系數(shù)16，1位停止位，7位數(shù)據(jù)位，奇校驗(yàn)。程序段如下。

MOVDX,04A2HMOVAL,01011010B ;寫方式控制字5AHOUTDX,ALMOVAL,14H ;寫操作命令控制字

OUTDX,AL

完成對8251A初始化后，接收端可進(jìn)行其他工作，接收到一個(gè)字符后自動(dòng)執(zhí)行中斷服務(wù)程序。24（2）中斷方式：用中斷方式可實(shí)現(xiàn)8251A和CPU串行通59【例11.5】中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)RECIVE:PUSHAX PUSHBX PUSHDX PUSHDS MOVDX,04A2H INAL,DX MOVAH,AL;保存接收狀態(tài)

MOVDX,04A0H INAL,DX;讀入接收到的數(shù)據(jù)

ANDAL,7FH TESTAH,38H;檢查有無錯(cuò)誤產(chǎn)生

JZSAVAD MOVAL,'?';出錯(cuò)的數(shù)據(jù)用'?'代替25【例11.5】中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)60SAVAD:MOVDX,SEGBUFFER MOVDS,DX MOVBX,OFFSETBUFFER MOV[BX],AL ;存儲(chǔ)數(shù)據(jù)