微機原理與接口技術(shù)章

微機原理與接口技術(shù)第九章8251第9章微型計算機常用接口技術(shù)微機系統(tǒng)中多采用大規(guī)模集成接口芯片作為接口電路利用這種芯片構(gòu)成的接口電路，在不改變硬件的情況下，可以通過編程改變其功能、工作方式，使用起來更靈活第9章微型計算機常用接口技術(shù)主要內(nèi)容并行通信接口串行通信接口定時器/計數(shù)器DMA控制器A/D和D/A轉(zhuǎn)換器串行通信接口主要內(nèi)容串行通信基本概念通用同步異步接收發(fā)送器8251A串行通信基本概念串行通信串行通信的基本方式異步方式通信同步方式通信數(shù)據(jù)傳送方式信號的調(diào)制解調(diào)串行通信的檢錯和糾錯RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)串行通信通信基本概念串行通信方式計算機與外部設(shè)備以及計算機與計算機之間的信息傳輸可以通過一對傳輸線，將數(shù)據(jù)一位一位順序地傳送特點傳輸線少、成本低、速度慢適用場合遠(yuǎn)距離通信（利用現(xiàn)有電話網(wǎng)，不受地域限制）串行通信通信基本概念串行通信基本方式“同步”：通信的雙方要協(xié)調(diào)發(fā)送、接收之間的動作以確保發(fā)送、接收準(zhǔn)確的信息通信協(xié)議：為了實現(xiàn)同步，通信的雙方必須就同步方式、信息格式、傳輸控制步驟、差錯檢驗方式等問題一組共同遵守的規(guī)定，這種規(guī)定稱為通信協(xié)議按同步方式，串行通信有兩種基本方式異步方式——異步通信協(xié)議同步方式——同步通信協(xié)議串行通信通信基本概念異步方式通信ASYNC起止式異步通信以字符為單位進(jìn)行傳輸?shù)?，兩個字符之間傳輸?shù)臅r間間隔是不固定的，但在每一個字符內(nèi)部的每一位是以固定的時間間隔來傳送的收、發(fā)雙方同步方法：在字符格式中設(shè)置起始位和停止位接收端利用極性相反的起始位和停止位檢測新字符的開始串行通信通信基本概念異步方式通信ASYNC異步通信的數(shù)據(jù)格式注意：數(shù)據(jù)位、停止位的位數(shù)，校驗位的設(shè)置在不同的傳輸系統(tǒng)中可根據(jù)需要進(jìn)行不同的設(shè)置但在同一傳輸系統(tǒng)中，收放、發(fā)方的設(shè)置必須一致串行通信通信基本概念異步方式通信ASYNC異步通信的數(shù)據(jù)格式每個字符作一幀信息每幀信息由4部分構(gòu)成1位起始位：規(guī)定為邏輯“0”，表示傳輸字符的開始數(shù)據(jù)位（5~8）：構(gòu)成一個字符，雙方約定位數(shù)奇偶校驗位（0或1）：雙方約定是否需要，若需要進(jìn)一步確定采用何種校驗方式（奇或偶校驗）停止位（1、1.5、2）：規(guī)定為邏輯“1”，雙方約定位數(shù)每幀信息（字符）之間發(fā)送空閑位，規(guī)定為邏輯“1”串行通信通信基本概念異步方式通信ASYNC數(shù)據(jù)傳輸速率收、發(fā)雙方還需要約定數(shù)據(jù)傳輸速率波特率：單位時間內(nèi)傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)（b/s），用來表示傳輸速率常用波特率位周期：波特率的倒數(shù)收、發(fā)雙方的發(fā)送時鐘、接收時鐘無需使用同一時鐘源選用相同頻率的時鐘信號，允許略有偏差每個字符的起始位重新校準(zhǔn)，偏差不積累保證一個字符內(nèi)的采樣不出現(xiàn)錯位現(xiàn)象串行通信通信基本概念異步方式通信ASYNC數(shù)據(jù)傳輸速率接收端時鐘采用高于波特率的更高頻率的時鐘一般選用波特率的16、32或64倍的時鐘，這個倍數(shù)又稱為波特率因子舉例：當(dāng)波特率因子為16時，接收端檢測起始位以及接收數(shù)據(jù)的過程（書P259）接收時鐘高于波特率的作用提高采樣的分辨率和抗干擾能力，更準(zhǔn)確地檢測到起始位每一位的采樣在碼元的中心進(jìn)行，可最大限度避免收、發(fā)時鐘偏差的影響串行通信通信基本概念異步方式通信ASYNC異步方式通信的效率根據(jù)采用的數(shù)據(jù)格式，每發(fā)送一個字符都要有附加的信息位（起始位、停止位、校驗位），它們不是有效信息本身（額外開銷），會降低通信效率異步方式通信適用于傳輸數(shù)據(jù)量較少傳輸速度要求不高舉例：書P260，根據(jù)約定的數(shù)據(jù)格式、波特率等計算收、發(fā)時鐘的頻率、傳輸效率、每秒傳送的字符數(shù)，畫出傳送字符E的波形圖串行通信通信基本概念同步方式通信以數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行傳送。每個數(shù)據(jù)塊為一幀，每幀包含若干個字符。不僅字符內(nèi)部的位傳送是同步的，而且字符和字符之間傳送也必須是同步的因為每幀信息內(nèi)部的每一位都要求同步，所以收、發(fā)兩端必須使用同一時鐘源作為時鐘信號串行通信通信基本概念同步方式通信收、發(fā)雙方的同步方法所傳送的字符沒有起始位和停止位，不是用起始位表示字符的開始同步方法可分為：外同步：采用專用控制線來實現(xiàn)收、發(fā)的同步操作內(nèi)同步：每幀開始有同步字符或同步標(biāo)志碼單同步雙同步同步方式通信時，每幀信息之間不允許有空隙，當(dāng)線路空閑時，須發(fā)送同步字符（標(biāo)志）串行村通信箱通信真基本桿概念同步昌方式拌通信同步繭通信桶協(xié)議面向茂字符吐的同竹步通索信協(xié)蹦議被傳慶送的濕數(shù)據(jù)攜塊是嘗由字演符組貪成的追，并派規(guī)定駁了若弓干個厭字符拒作為寬傳輸炮控制首專用該字符代表道協(xié)議內(nèi)：IB傻M的BS爪C缺點搬：依賴極于特茫定的磨字符提集，泡不利道于兼樣容當(dāng)控辰制專忽用字哭符作廊為數(shù)笑據(jù)字巴符出炎現(xiàn)在拔數(shù)據(jù)朽塊部睬分時轟，處瞎理較凈復(fù)雜串行敲通信拔通信廊基本蠅概念同步悠方式斬通信同步嗓通信備協(xié)議面向舞比特股的同姨步通范信協(xié)醋議一幀爽數(shù)據(jù)削可以喉是任望意位訪長的魚，不愚必是廁字符嶼的整除數(shù)倍類，用洽特定境的位干組合紫模式碗來表怖示幀順的開乎始、扁結(jié)束映及定筐義控區(qū)制信坊息代表框協(xié)議鋪：IB袖M的SD生LC、IS筋O的HD肚LC“0量”比特運插入防和刪烘除技給術(shù)保證群除了膨標(biāo)志面碼外魚其他乖的信活息中姨出現(xiàn)蹄這樣旁的位今組合兇時，寸不會蔽被誤宣認(rèn)為雕標(biāo)志拳碼串行樣通信東通信伐基本照概念同步上方式渾通信同步插方式桶通信廟的效求率同步品方式饞采用案同步們字符姿（標(biāo)附志）怪進(jìn)行董一幀乓信息誤的同鄰步。愚在連診續(xù)發(fā)仿送字精符時感，添闖加的贏附加穴信息君遠(yuǎn)遠(yuǎn)鄰少于治異步聽通信欲，有襪較高畏的通提信效業(yè)率同步餡方式塊通信堆中要粘求收礎(chǔ)、發(fā)鑰時鐘碼完全族一致崇，和拔異步筐方式挖通信律比較揮，它恭的技吳術(shù)復(fù)血雜、慨硬件音開銷液大同步喘方式供通信修適用條于快速疲傳送大量蒙數(shù)據(jù)串行鋪通信頭通信來基本幅概念數(shù)據(jù)厲傳送際方式根據(jù)物數(shù)據(jù)首傳送綠方向圍的不披同，晶有三胃種方傻式單工肅方式只使撕用一竟個信筆道，輝并且涂只允殼許數(shù)吹據(jù)按僚照一圣個固犁定的改方向息傳送半雙匪工方棚式只使立用一啦個信匠道，羅允許肆數(shù)據(jù)寒在兩武個方累向傳沿輸，涉但是耍不能別同時園在兩槍個方咽向上汗傳送零，只雀能交催替進(jìn)躲行全雙遮工方歌式使用嗽兩個毯信道價，允濁許數(shù)名據(jù)在雷兩個悅方向橡傳輸纖，并蝦且可窮以同紙時進(jìn)安行串行叔通信顛通信東基本粘概念數(shù)據(jù)繁傳送鼻方式串行摩通信之通信骨基本拔概念信號篩的調(diào)貨制和廟解調(diào)數(shù)字邪信號葡直接誦傳輸要求妙傳輸似線的愿頻帶選很寬在基雜本信奔號不壁產(chǎn)生欄畸變臭和失隆真的緞條件畢下，語傳輸禽的最伶大距誤離取競決于縣傳輸民速度響和傳招輸線設(shè)的電僑氣性菊能對于炎特定皮的傳板輸線全，傳猴輸距識離和涼傳輸評速度仍相互劫制約直接下傳輸兩只適裹用于絕近距宏離、疾速度做較低探的通姓信串行抖通信魯通信階基本馳概念信號烤的調(diào)默制和哀解調(diào)調(diào)制品解調(diào)遠(yuǎn)距戒離通命信時階，發(fā)送診端需濃要使補用調(diào)割制器石把數(shù)漸字信突號轉(zhuǎn)最換為勁適合私在在傳瘦輸線具（電狀話線帖）上聾傳輸盆的模蚊擬信驅(qū)號——調(diào)制；接收返端要貫使用錢解調(diào)情器把芹檢測胃到的途模擬我信號濃還原掉成數(shù)倡字信紛號—嘩—解調(diào)調(diào)制隱解調(diào)道器（MO厘DE栽M）——應(yīng)用廟于遠(yuǎn)欲距離乓通信串行炒通信者通信載基本升概念信號優(yōu)的調(diào)食制和充解調(diào)調(diào)制鳳解調(diào)妙的基螺本原抬理調(diào)制塞的過僻程就符是利庫用數(shù)淋字信躺號去冊控制仍載波枝信號剩的參建數(shù)，勝解調(diào)伸的過猜程就念是檢宵測載狐波信令號的臟參數(shù)標(biāo)的變愧化，肯將數(shù)帳字信暖號分覺離出應(yīng)來常用謹(jǐn)?shù)恼{(diào)計制方狹式調(diào)頻會（頻山移鍵及控方田式FS界K）調(diào)幅礦（AS尊K）調(diào)相宗（PS蹤蝶K）串行洞通信摩通信騾基本貍概念串行抗通信雹的檢維錯和廳糾錯串行暫通信首中，蝕由于鞭線路按長和勻各種耳干擾代，會型導(dǎo)致臘信息捏傳輸近過程棚中出陜現(xiàn)錯迅誤串行儲通信癥對傳精輸?shù)闹匦畔洸捎脛?chuàng)檢錯啄、糾職錯編梯碼技熄術(shù)，炎以便撿發(fā)現(xiàn)宋和糾惠正傳尤輸過送程中安可能鋪出現(xiàn)縱的差范錯檢錯尊是指吳如何絡(luò)發(fā)現(xiàn)屆傳輸愁中的寒錯誤嬌，一暫般是渠在發(fā)平送信謠息中踩加入圾冗余伶位，常使接遼收端寫能識斗別接膛收到砍的信填息是增否正由確糾錯鑼是指任發(fā)現(xiàn)戶錯誤同之后逃，如痕何消往除錯沙誤串行晝通信室通信輩基本言概念串行棍通信漂的檢芳錯和彈糾錯基本瞎通信那協(xié)議檢錯憂方式奇偶腹檢驗方陣架碼檢賭錯糾錯期方式反饋惡重發(fā)蜂方式高級間通信陵協(xié)議檢錯跡方式雖：循云環(huán)冗閑余校機驗（CR現(xiàn)C）糾錯吐方式窄：自京動糾雖錯方閘式串行給通信舍通信剪基本刻概念RS縮慧-2蝦32晴C接口貌標(biāo)準(zhǔn)串行遼接口聽標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行串串行診接口嗽設(shè)計丑時，賭面向頂?shù)氖晴P某種猾串行少接口漂標(biāo)準(zhǔn)廣泛謹(jǐn)采用RS抗-2面32懼C接口去標(biāo)準(zhǔn)RS商-2短32增C標(biāo)準(zhǔn)EI庫A與BE帽LL公司蕉等一付起開無發(fā)，19苗69年公羞布的肅通信扯協(xié)議為連情接DT息E和DC鋼E，實忠現(xiàn)遠(yuǎn)釀程通裙信而巨制定秋的計算呼機（DT延E）和MO球DE項M之間留的連份接計算蓮機（DT駕E）與柄計算橫機（DT婚E）的考近距石離串蛋行通刺信串行央通信爸通信蠻基本窮概念RS鋪-2縮慧32蹲C接口非標(biāo)準(zhǔn)RS獲-2士32仁C標(biāo)準(zhǔn)秩使用艱的連火接器25針D型連湊接器9針D型連腐接器據(jù)（普劉遍使歪用）串行飽通信憶通信蝕基本澤概念RS死-2鄉(xiāng)豐32疑C接口牙標(biāo)準(zhǔn)RS帥-2誤32翻C信號籌線定聲義TX引D：發(fā)桿送數(shù)塵據(jù)，牌輸出RX窮D：接米收數(shù)錯據(jù)，補輸入SG：信渴號地RT械S：請覆求發(fā)政送，怨輸出CT陶S：允蔽許發(fā)戰(zhàn)送，襖輸入DS侮R：DC柜E就緒叛，輸父入DT斧R：DT廁E就緒鑰，輸驚出RI：振存鈴指趟示，使輸入DC騙D：載校波檢娘測，啄輸入串行廁通信嶼通信科基本縮慧概念RS直-2躍32帖C接口終標(biāo)準(zhǔn)RS磨-2技32忽C信號庭線的伏連接膊和使讀用最大乳直接蓋傳輸憂距離傳輸般速率店低于20棍Kb腳/s時，潤為15戲m遠(yuǎn)距惡離通哄信：疏需要玩加MO丟DE模M串行澇通信抵通信肝基本倆概念RS蠶-2漠32俊C接口烈標(biāo)準(zhǔn)RS扯-2青32掘C信號登線的須連接補和使庸用近距葛離通菌信：鞏不需賢要加MO斤DE喂M，直貍接連沾接串行晉通信亮通信啦基本美概念RS鎮(zhèn)-2擠32魄C接口坐標(biāo)準(zhǔn)RS惕-2雅32企C標(biāo)準(zhǔn)熊對邏裕輯電紀(jì)平（EI池A電平糟）的蒸定義在TX診D和RX禿D數(shù)據(jù)組上邏輯1（MA歐RK）=-提3~治-1更5V邏輯0（SP前AC圈E）=+虧3~啞+1芹5V在RT廁S、CT秒S、DT饅R、DS鼓R等控卻制線寨上信號路有效廳（ON狀態(tài)胖）=+患3~浙+1游5V信號忌無效防（OF番F(xiàn)狀態(tài)懇）=-叉3~公-1玻5VEI摔A電平政與TT獨L電平希的轉(zhuǎn)澆換（鄉(xiāng)豐電平仙、邏兔輯關(guān)街系）MC孩14出88完成TT趕L電平挖到EI具A電平肅的轉(zhuǎn)跳換MC子14駐89完成EI便A電平回到TT李L電平需的轉(zhuǎn)挎換串行賄通信勺通信極基本箭概念RS醋-2棚32巾C接口數(shù)標(biāo)準(zhǔn)其他飾通用藏串行仍接口額標(biāo)準(zhǔn)為克圍服RS揮-2疤32莫C的缺夫點傳輸殲距離駁短、票速度偏慢、惜易受雕地線捕干擾RS竿-4料23姐A單端婦發(fā)送誼、雙陷端接雷收RS舊-4載22纖A雙端濱發(fā)送新、雙剩端接視收傳輸蜻距離15默m時，剪傳輸陶速度賺可達(dá)10馬Mb永/s傳輸犁速度扔為90健Kb恩/s時，群最大勤傳輸謊距離眾達(dá)12車00盟mRS側(cè)-4先85木A允許疑在電禁路中球有多架個發(fā)封送器勒，多損發(fā)送辦器標(biāo)俗準(zhǔn)通用塊同步瘦異步星接收檔發(fā)送鬧器82送51淋A串行志通信它接口宗的基押本功堂能實現(xiàn)領(lǐng)數(shù)據(jù)站格式燈化進(jìn)行郵串并秧轉(zhuǎn)換控制訊數(shù)據(jù)暖傳輸貞速率進(jìn)行省錯誤告檢測實現(xiàn)屑方法軟件曬實現(xiàn)專用困硬件趙電路晴實現(xiàn)UA吳RT：IN是S8鞏25朗0US兔AR后T：In妥te截l諸82笛51普A通用誦同步躍異步個接收女發(fā)送充器82寇51時A串行悶通信桃接口襪電路姓的組美成可編爽程的胳串行搖接口屢芯片壘（UA識RT、US禽RT、US緞AR持T）波特羅率發(fā)皇生器EI碌A(chǔ)與TT詢L電平科轉(zhuǎn)換養(yǎng)器地址柱譯碼膛電路通用滾同步窗異步芬接收丈發(fā)送瞇器82頭51鞏A基本嚇性能通用春同步慚異步外接收抵發(fā)送烏器支持押全雙扇工數(shù)弓據(jù)傳免送方蘿式可工炒作在繼同步水、異攝步方致式下坊，字奔符數(shù)女據(jù)5~眼8個同步稅方式詢的傳丹輸速輪率0~蝴64屬Kb雜/s；異曲步方攔式的栗傳輸和速率0~孔19查.2鑰Kb袍/s異步獲方式焰時，晝可自荷動產(chǎn)買生1位起勺始位質(zhì)、1~針2位停繭止位具有廢奇偶宿錯、砌溢出襲錯、箭幀錯淘誤的電檢測拖能力同步你方式坦時，虜可自駁動檢敗測、熄插入恢同步怨字符通用醋同步禽異步蜜接收就發(fā)送歉器8得25劫1A82判51評A的引圣腳面向CP行U的D0裝~D向7、么、包、RE征SE節(jié)T狀態(tài)管信號TX準(zhǔn)RD名YRX誕RD災(zāi)YTX序ESY輸ND農(nóng)ET通用糧同步籌異步體接收譜發(fā)送漢器8頃25瘦1A82饒51偶A的引助腳時鐘丹信號CL糊K面向扯調(diào)制樹解調(diào)決器的前接口翅信號Tx塑DRx許D、慣、精、通用濕同步扯異步私接收蘭發(fā)送亦器8列25澇1A82夢51崇A的內(nèi)壓部結(jié)遼構(gòu)通用頌同步你異步世接收底發(fā)送捏器8鄰25宮1A82璃51坐A的內(nèi)扣部結(jié)憤構(gòu)數(shù)據(jù)煌總線醬緩沖用器與系摔統(tǒng)總遍線相夠連，州傳送哲來自CP袍U的各演種控朽制命跪令和摔發(fā)送積的數(shù)定據(jù)，可以及82朵51廚A的狀境態(tài)字疊和接好收到緒的數(shù)蝦據(jù)讀/寫控何制邏印輯接收川來自CP季U的各奇種控狂制信佛號，墾并進(jìn)關(guān)行譯他碼，縣從而欠確定珠操作新的方歇式，堆實現(xiàn)82解51但A指定班寄存佩器的絮讀寫囑操作調(diào)制/解調(diào)延控制窩電路用來墓提供熱調(diào)制昨解調(diào)活器需饑要的恒控制府信號飽。但稠是需頓要注職意，賴由于82衛(wèi)51走A采用丟的是TT耗L電平到，所副以在她與調(diào)脊制解株調(diào)器仙連接疲時，斤中間冰需使兩用TT混L與EI類A電平蹦轉(zhuǎn)換泄電路通用何同步職異步慌接收由發(fā)送納器8求25劍1A82置51帽A的內(nèi)妻部結(jié)膝構(gòu)發(fā)送盡器在發(fā)同送控蹤蝶制電庫路的顫控制婚下，甜把發(fā)栽送緩梅沖器衫中待艇發(fā)送宰的并箭行數(shù)抖據(jù)轉(zhuǎn)革換成娃所要把求的航幀格棟式，段然后曲在骨的作宰用下候，由TX馳D引腳超一位汗一位獎地串雀行發(fā)釀送出似去。雪發(fā)送迫完一烤幀數(shù)玩據(jù)后彈，TX蔑RD假Y銳=1另,通知CP御U發(fā)送閑下一乒個數(shù)夏據(jù)接收勞器在誰作緞用下士，接寬收RX損D引腳成上的游幀格宋式串圈行數(shù)咳據(jù)，柏并轉(zhuǎn)躍換成受并行麗數(shù)據(jù)所，進(jìn)崖行校課驗。今若發(fā)謎現(xiàn)錯悲誤在妄狀態(tài)默寄存哈器中麻保存費標(biāo)志捧，并困行的息數(shù)據(jù)謠放入乓接收壘緩沖琴器，構(gòu)發(fā)出RX供RD誼Y信號倦，通培知CP慘U讀取卵數(shù)據(jù)通用勝同步境異步謎接收伐發(fā)送抄器8迷25街1A82縮慧51握A的編厭程方式眼命令盡字指定82蟻51男A為異歪步還撫是同損步方耍式，電并按滲通信時方式攝約定懼幀數(shù)包據(jù)格巧式、商規(guī)定墓了波毅特率無因子寫入藝控制在口通用露同步掉異步椒接收臘發(fā)送潑器8唉25厚1A82淡51病A的編轟程工作繩命令磁字指定82翠51脫A進(jìn)行梢某種科操作脅或出僵于某希種狀獲態(tài)發(fā)送跑、接矛收、伯內(nèi)部招復(fù)位匆、檢瘦測同質(zhì)步字慈符寫入像控制貢口通用箱同步漢異步男接收刑發(fā)送粉器8斗25鄙1A82樹51詢A的編糠程狀態(tài)傾字用于猴報告蟻何時旺發(fā)送/接收成數(shù)據(jù)用于估報告瓣接收伍數(shù)據(jù)席有無柱錯誤從狀現(xiàn)態(tài)口近讀入通用纏同步用異步李接收賭發(fā)送說器8分25也1A82究51盾A的編邁程狀態(tài)陜字用于慚報告春何時鉗發(fā)送/接收繭數(shù)據(jù)用于核報告不接收蔑數(shù)據(jù)冠有無寧錯誤奇偶產(chǎn)錯PE：檢父測出打奇偶嚼校驗矮錯，澆則PE置“1”溢出荒錯OE：當(dāng)恩前一龍個字逢符尚塑未被CP娘U取走泡，后宗一個盾字符辦又到泡來，旦則OE置“1”幀出起錯FE：僅居用于遠(yuǎn)異步眾方式嘆，當(dāng)賣一個爭字符影后面鑼沒有險收到葡規(guī)定衫的停漂止位購，則FE置“1”通用逼同步跳異步秀接收占發(fā)送揉器8暢