微機原理與接口技術(shù)第10章

1、10.1 概述,10.1.1 并行通信 1. 并行接口 并行接口中各位數(shù)據(jù)都是并行傳輸?shù)?，它以字?jié)（或字）為單位。并行通信以同步方式傳輸，其特點是：傳輸速度快；硬件開銷大；只適合近距離傳輸。一個并行接口中包括狀態(tài)信息、控制信息和數(shù)據(jù)信息。 狀態(tài)信息 狀態(tài)信息表示外設(shè)當(dāng)前所處的工作狀態(tài)。,第10章 并行和串行接口電路,控制信息 控制信息是由CPU發(fā)出的，用于控制外設(shè)接口的工作方式以及外設(shè)的啟動和停機信息等。 數(shù)據(jù)信息 CPU與并行外設(shè)數(shù)據(jù)交換的內(nèi)容。 狀態(tài)信息、控制信息和數(shù)據(jù)信息，通常都是通過數(shù)據(jù)總線傳送，這些信息在外設(shè)接口中分別存放在不同的端口中。,寄存CPU對外設(shè)的操作命令,存放外設(shè)的信息，

2、CPU通過它了解外設(shè)的狀態(tài),暫存數(shù)據(jù)，因為CPU的速度遠(yuǎn)高于外設(shè),撤銷“輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好” 在狀態(tài)寄存器中設(shè)置“準(zhǔn)備好輸入”狀態(tài)位,3. 數(shù)據(jù)輸入過程,CPU可以用軟件查詢方式，也可以用中斷的方式將接口中的數(shù)據(jù)輸入到CPU中。,3. 數(shù)據(jù)輸入過程,撤銷“輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”,撤銷“輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”,4. 數(shù)據(jù)輸出過程 當(dāng)數(shù)據(jù)輸出后，輸出緩沖寄存器“空”，狀態(tài)寄存的“輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”位有效，CPU可以用軟件查詢方式查詢。同時接口也可向CPU發(fā)出一個中斷請求信號，將CPU的數(shù)據(jù)輸出到接口。,4. 數(shù)據(jù)輸出過程,撤銷“輸出數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”,10.1.2 串行通信 串行通信是通過一位一位地進行數(shù)據(jù)傳輸來實現(xiàn)通信

3、。串行通信具有傳輸線少，成本低等優(yōu)點，適合遠(yuǎn)距離傳送。缺點是速度慢，若并行傳送n位數(shù)據(jù)需時間T，則串行傳送的時間最少為nT。通過一對導(dǎo)線傳送信息。 1. 串行接口的組成 串行接口主要由控制寄存器、狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)輸入寄存器和數(shù)據(jù)輸出寄存器4部分組成。,圖10.2 串行接口與CPU、外設(shè)的連接,數(shù)據(jù)寄存器 數(shù)據(jù)輸入寄存器：在輸入過程中，串行數(shù)據(jù)一位一位地從傳輸線進入串行接口的移位寄存器，經(jīng)過串入并出(串行輸入并行輸出)電路的轉(zhuǎn)換，當(dāng)接收完一個字符之后，數(shù)據(jù)就從移位寄存器傳送到數(shù)據(jù)輸入寄存器，等待CPU讀取。 數(shù)據(jù)輸出寄存器：在輸出過程中，當(dāng)CPU輸出一個數(shù)據(jù)時，先送到數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器，然后，數(shù)

4、據(jù)由輸出寄存器傳到移位寄存器，經(jīng)過并入串出(并行輸入串行輸出)電路的轉(zhuǎn)換一位一位地通過輸出傳輸線送到對方。,發(fā)送時鐘：串行數(shù)據(jù)的發(fā)送的時間間隔可由發(fā)送時鐘周期來劃分。 接收時鐘：傳輸線上送來的串行數(shù)據(jù)序列由接收時鐘作為移位寄存器的觸發(fā)脈沖，逐位打入移位寄存器。,2. 串行通信中使用的術(shù)語 發(fā)送時鐘和接收時鐘 把二進制數(shù)據(jù)序列稱為比特組。每一位持續(xù)的時間是固定的，在發(fā)送時是以發(fā)送時鐘作為數(shù)據(jù)位的劃分界限，在接收時是以接收時鐘作為數(shù)據(jù)位的檢測。,3. 串行通信中的工作方式 單工工作方式 傳輸?shù)木€路用一根線連接，通信的一端連接發(fā)送器，另一端連接接收器，只允許數(shù)據(jù)按照一個固定的方向傳送。 半雙工工作方

5、式 一根線連接，發(fā)送和接收不可能同時進行，這種傳輸方式稱為半雙工工作方式。半雙工通信工方式類似對講機，雙方不能同時進行發(fā)送和接收。,全雙工工作方式 分別用2根獨立的傳輸線(一般是雙絞線，或同軸電纜)來連接發(fā)送信號和接收信號，這樣發(fā)送方和接收方可同時進行工作，稱為全雙工的工作方式。全雙工通信工方式類似電話機，雙方可以同時進行發(fā)送和接收。,4. 同步通信和異步通信方式 同步通信方式 同步通信方式的特點是：由一個統(tǒng)一的時鐘控制發(fā)送方和接收方，字符要一個接著一個傳送；沒有字符時，也要發(fā)送“空閑”字符或者是同步字符。要求必須連續(xù)傳送字符，每個字符的位數(shù)要相同，中間不允許有間隔。 同步傳輸?shù)奶卣魇牵涸诿拷M

6、信息的開始(常稱為幀頭)要加上l一2個同步字符，后面跟著8位的字符數(shù)據(jù)。,異步通信方式 異步通信的特點是：字符是一幀一幀的傳送，每一幀字符的傳送靠起始位來同步。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，傳輸線上允許有空字符。在異步通信中兩個字符的時間間隔是不固定的，而在同一字符中的兩個相鄰代碼間的時間間隔是固定的通信。異步通信中發(fā)送方和接收方的時鐘頻率也不要求完全一樣。,5. 通信中必須遵循的規(guī)定 字符格式的規(guī)定 通信中，傳輸字符的格式要按規(guī)定寫。,比特率、波特率(baudrate) 比特率：每秒傳輸?shù)亩M制數(shù)的位數(shù)bit/s(位/秒) ，即每秒傳輸?shù)男盘柮}沖數(shù)。 波特率：每秒鐘內(nèi)發(fā)生二進制信號的事件數(shù)，用來表示一個

7、二進制數(shù)據(jù)位的持續(xù)時間。即每秒傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)位數(shù)。,波特率1/二進制位的持續(xù)時間 比特率可以大于或等于波特率，假定用正脈沖表示“1”，負(fù)脈沖表示“0”，這時比特率就等于波特率。假如每秒鐘要傳輸10個數(shù)據(jù)位，則其速率為l0波特，若發(fā)送到傳輸介質(zhì)時，把每位數(shù)據(jù)用10個脈沖來調(diào)制，則比特率就為100b/s，即比特率大于波特率。,10.2 可編程并行接口電路Intel 8255A,并行接口電路，在早期的微機中與串行口、軟盤接口、硬盤接口等都放在一塊多功能接口卡上，插在微機的擴展槽上使用。現(xiàn)在這部分電路已在微機的主板上由與CPU配套的芯片組北橋來實現(xiàn)其功能。如果要在其他的場合實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)傳送，在電路設(shè)計

8、時采用專用的接口芯片最為方便?？删幊痰慕涌谛酒?255A是完成并行通信的集成電路芯片。,10.2.1 8255A的主要性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8255A有三個端口(A、B和C端口)，每個端口8條線。,1. 三個獨立的數(shù)據(jù)口 8255A三個數(shù)據(jù)口彼此獨立。 1) A端口 A端口對應(yīng)一個8位的輸入鎖存器和一個8位的輸出鎖存器和緩沖器，適合用在雙向的數(shù)據(jù)傳輸場合。 2) B端口和C端口 這兩個口分別是由一個8位的輸入緩沖器和一個8位的輸出鎖存器和緩沖器組成。B端口和C端口用作輸入口時，則不能對數(shù)據(jù)實現(xiàn)鎖存。,3. 讀寫控制邏輯電路,2. A組控制電路和B組控制電路 A組控制電路控制A端口和C端口的高4位(P

9、C4PC7)。B組控制電路控制B端口和C端口的低4位(PC0PC3)。,1. 與CPU相連的引腳 RESET：芯片的復(fù)位信號。復(fù)位后把8255A內(nèi)部的所有寄存器都清0，并將三個數(shù)據(jù)口自動設(shè)置為輸入口。 CS：片選信號，低電平時有效。 RD：讀信號，低電平有效。 WR：寫信號，低電平有效。 A1、A0：端口譯碼信號。用來選擇8255A內(nèi)部的三個數(shù)據(jù)端口和一個控制端口的地址。其中對控制口只能進行寫操作。,10.2.2 8255A的外部特性,(1) 當(dāng)A1A0=00時，選中A端口。 (2) 當(dāng)A1A0=01時，選中B端口。 (3) 當(dāng)A1A0=10時，選中C端口。 (4) 當(dāng)A1A0=11時，選中控

10、制端口。 D7D0：雙向三態(tài)8位數(shù)據(jù)線，與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連接。,2. 和外設(shè)端相連的引腳 PA7PA0：A端口的輸入/輸出引腳 PB7PB0：B端口的輸入/輸出引腳 PC7PC0：C端口的輸入/輸出引腳,10.2.3 8255A的控制字和編程 8255A的控制字分為兩種，分別稱為方式選擇控制字和端口C置1/置0控制字。 1. 方式選擇控制字 方式選擇控制字決定三個數(shù)據(jù)端口的工作方式。,圖10.8 8255A的方式選擇控制字,例：要求8255A的A端口作輸入，B端口和C端口作輸出，A組工作在方式0，B組工作在方式1。,MOV AL，94H ；方式選擇控制字送AL MOV DX，控制端口地址（地

11、址長度大于8位） OUT DX，AL ；方式選擇控制字輸出給控制端口,圖10.9 8255A的C端口置1/置0控制字,2. C端口置1/置0控制字 此控制字可以單獨設(shè)置C端口某一位為0或為1。 D71：方式選擇控制字 D70：C端口置1/置0控制字,都是發(fā)送到控制端口,例如，要將C端口的PC3置0，PC7置1。 MOV AL，06H ；PC3置0控制字送AL MOV DX，控制端口地址 OUT DX，AL ；對PC3完成置0操作 MOV AL，0FH ；PC7置1控制字送AC OUT DX，AL ；完成對PC7置1操作,10.2.4 8255A的工作方式 8255A有方式0，方式1和方式2三種

12、工作方式。 A端口可以工作在方式0、方式1和方式2 ； B端口可以工作在方式0和方式1； C端口只能工作在方式0，在方式1或2下，C端口變?yōu)锳、B端口的附屬引腳。,1. 方式0：基本的輸入/輸出方式 方式0稱為基本的輸入/輸出方式，在這種方式下，A端口、B端口和C端口的輸入和輸出操作不需要應(yīng)答式聯(lián)絡(luò)信號。,方式0一般用于無條件傳送的場合，不需要應(yīng)答式聯(lián)絡(luò)信號，外設(shè)總是處于準(zhǔn)備好的狀態(tài)，因此可以直接使用輸入指令(IN)和輸出(OUT)指令對A、B、C端口進行讀寫。,2. 方式1：選通輸入/輸出方式 當(dāng)A端口或B端口工作于方式1時，必須利用C端口中的固定位來作為選通和應(yīng)答等控制信號。 方式1分成2

13、組(A組和B組)，每組包含一個8位的數(shù)據(jù)端口和幾個控制/狀態(tài)線。 A組：A端口（8位數(shù)據(jù)端口）C端口某幾位作為選通和應(yīng)答信號線。 B組：B端口（8位數(shù)據(jù)端口）C端口某幾位作為選通和應(yīng)答信號線。,1) 選通的輸入方式 當(dāng)8255A的A端口或B端口工作在選通輸入方式時，規(guī)定PC3PC5分配給A端口，PC0PC2分配給B端口。 剩下的PC7、PC6由于沒有使用，繼續(xù)工作于方式0。控制字的D3位為“1”時，PC7、PC6作輸入；控制字的D3位為“0”時，PC7、PC6作輸出。,圖10.12 方式1選通輸入下對應(yīng)的控制信號 (a) 對A端口；(b) 對B端口,各控制信號的意義如下： STB(Strobe

14、)：選通輸入信號。當(dāng)該信號有效時，從外部設(shè)備來的8位數(shù)據(jù)送入到8255A的輸入緩沖器中。,IBF(Input Buffer Full)：輸入緩沖器滿信號。當(dāng)8255A的輸入緩沖區(qū)已有一個新數(shù)據(jù)后，輸出這個信號。可通過此信號通知外設(shè)數(shù)據(jù)已接收到，也可通知CPU有新數(shù)據(jù)到達(dá)。,INTR(Interrupt Request)：中斷請求信號。當(dāng)輸入緩沖器滿時，由INTR信號向CPU發(fā)出中斷請求信號，請求CPU讀取數(shù)據(jù)。,INTE(Interrupt Enable)：中斷允許信號。INTE不是引腳信號，而是由C端口置1/置0控制字來控制的。在A組中，使PC4置“1”后INTEA變高；在B組中，使PC2置

15、“1”后INTEB變高。只有在INTE有效時，才允許輸出INTR中斷請求信號。,選通輸入方式的工作過程是： 1、外設(shè)先發(fā)出STB，把數(shù)據(jù)送到8255A的A或B端口的數(shù)據(jù)線上。 2、如果A或B端口沒有數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)鎖存到8255A的A或B端口里面。 3、IBF變?yōu)楦唠娖?，代表輸入緩沖器滿，阻止外設(shè)輸入新的數(shù)據(jù)，同時可供CPU來查詢。同時向CPU發(fā)出中斷請求信號INTR(要在中斷允許的情況下, 也就是要使PC4或PC2置1) 。 4、查詢方式下，當(dāng)CPU發(fā)現(xiàn)IBF有效時讀入A或B端口數(shù)據(jù)；中斷方式下CPU響應(yīng)INTR申請后將數(shù)據(jù)讀入。 5、當(dāng)數(shù)據(jù)被讀取后IBF、INTR變無效，由IBF通知

16、外設(shè)可以輸入新的數(shù)據(jù)。,圖10.13 8255A方式l輸入時序,2) 選通的輸出方式 對應(yīng)的C端口也是固定分配，規(guī)定是PC3、PC6、PC7分配給A端口；PC2、PC1、PC0分配給B端口。剩下的PC5、PC4由于沒有使用，繼續(xù)工作于方式0。 當(dāng)控制字的D3位為“1”時，PC4、PC5作輸入；當(dāng)控制字的D3位為“0”時，PC4、PC5作輸出。,圖10.14 方式l輸出時C端口對A、B端口的控制 (a) 對A端口；(b) 對B端口,各控制信號的意義如下： OBF(Output Buffer Fu11)：輸出緩沖器滿信號。當(dāng)CPU向8255A的A或B端口中傳送了數(shù)據(jù)，OBF有效，通知外設(shè)可以把數(shù)據(jù)

17、取走。 ACK(Acknowledge)：數(shù)據(jù)接收應(yīng)答信號。這是外設(shè)的響應(yīng)信號，當(dāng)數(shù)據(jù)已由外設(shè)接收后，外設(shè)就向8255A回送一個低電平的應(yīng)答信號ACK。,INTR：中斷請求信號。當(dāng)外設(shè)通過ACK通知數(shù)據(jù)已經(jīng)被接收后，8255A向CPU發(fā)出INTR中斷請求，要求CPU輸出下一個新的數(shù)據(jù)。,INTE：中斷允許信號。INTE通過對C端口置1/置0的控制字來設(shè)置的。當(dāng)PC6置1時，A端口允許中斷；PC2置1，B端口允許中斷。,選通輸出方式的工作過程是： 1、當(dāng)CPU把數(shù)據(jù)寫入到A或B端口時，8255A令OBF有效，通知外設(shè)接收數(shù)據(jù)，同時把數(shù)據(jù)從A或B端口送出。 2、當(dāng)外設(shè)收到數(shù)據(jù)后，發(fā)出ACK通知82

18、55A數(shù)據(jù)已經(jīng)接收，接著8255A使OBF無效，表示A或B端口中已無數(shù)據(jù)。 INTR變有效。 3、中斷方式下，當(dāng)INTR有效時，CPU執(zhí)行中斷程序，送出下一個數(shù)據(jù)。查詢方式下，當(dāng)CPU發(fā)現(xiàn)OBF無效時，送出下一個數(shù)據(jù)。,圖10.15 8255A方式1輸出時序,10.2.5 8255A的應(yīng)用舉例 8255A必須先初始化（寫入控制字，指定工作方式），然后才能通過編程讓它工作。 例：通過8255A把CPU中的數(shù)據(jù)輸出到打印機上，采用查詢方式傳送數(shù)據(jù)。A端口作為8位數(shù)據(jù)的輸出端口，工作在方式1輸出方式。C端口作為狀態(tài)端口和控制端口使用。,打印機的主要控制狀態(tài)信號線： 1、BUSY：高電平表示打印機處于

19、“忙”狀態(tài)； 2、DATASTB：當(dāng)該信號有效時，通知打印機要打印的字符正輸出到打印機中，即通知打印機要打印的字符到達(dá)； 3、ACK是打印機對主機的應(yīng)答信號，當(dāng)打印機接收完字符后發(fā)出這個信號。 當(dāng)DATASTB信號有效時，如果打印機空閑（不“忙”）時，打印機接收數(shù)據(jù)，接收完后ACK有效。如果BUSY變?yōu)榈碗娖綗o效，表示數(shù)據(jù)已經(jīng)打印完畢。,通過查看了解打印機狀態(tài),(a)其他總線下的查詢方式 (b)8086總線下的查詢方式,單穩(wěn)用來展寬脈沖，滿足DATASTB的時間寬度要求。,查詢方式下8255A與打印機的接線,當(dāng)打印機處于空閑時，代表數(shù)據(jù)已經(jīng)接收并完成打印，CPU通過查看PC4來發(fā)送下一個數(shù)據(jù),

20、當(dāng)打印機接收了數(shù)據(jù)時，通過ACK應(yīng)答，OBF變無效，代表8255A的數(shù)據(jù)已經(jīng)送出，CPU通過查看PC4來發(fā)送下一個數(shù)據(jù),假設(shè)地址譯碼接線如圖，則8255A的片選地址為： 11111000XXB (3E0H3E3H) A端口：3E0H C端口：3E2H 控制字：3E3H,編寫程序輸出數(shù)據(jù)段的500個字符到打印機： DATA SEGMENT Buffer DB HELLO 先設(shè)計數(shù)據(jù)段，擺放500個字符 DATA ENDS 500個字符 代碼段程序： PortA EQU 3E0H ；定義PortA變量等于A端口地址 PortC EQU 3E2H ；定義PortC變量等于C端口地址 PortCtr

21、EQU 3E3H ；定義PortCtr變量等于控制端口地址 MOV AL，0A8H ；10101000B，A端口方式1輸出，PC4輸入 MOV DX，PortCtr ；控制口送DX OUT DX，AL ；輸出控制字，初始化,MOV DI，OFFSET Buffer ；送字符緩沖區(qū)首址 MOV CX，500 ；傳送500個字符 對于循環(huán)次數(shù)確定的，可以用LOOP指令 LOOP1：MOV AL，DI ；取字符 MOV DX，PortA ；A端口地址送DX OUT DX，AL ；從A端口輸出一個字符 MOV DX，PortC ；C端口地址送DX NEXT：IN AL，DX ；從C端口讀入打印機狀態(tài)

22、TEST AL，10H ；測試BUSY信號（PC4） JNZ NEXT ；如果打印機忙，等待 （JZ NEXT） 如果用OBF接PC4時 INC DI ；緩沖區(qū)首址加1 LOOP LOOP1 ；繼續(xù)輸出下一個字符,10.3 可編程串行接口電路Intel 8251A,10.3.1 8251A的主要性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu) 825lA是可編程的串行通信接口芯片，它的基本性能如下： (1) 可工作在同步方式、異步方式。 (2) 在同步方式時，由內(nèi)部自動檢測同步字符或由外部給出同步信號兩種方法實現(xiàn)同步。允許同步方式下增加奇/偶校驗位進行校驗。 (3) 在異步方式下，用1位作奇偶校驗?？捎密浖x時鐘速率，能自動

23、為每個被輸出的數(shù)據(jù)增加1個起始位，設(shè)置1位、1.5位或2位停止位。 (4) 能進行出錯檢測。,8251A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),2) 讀/寫控制邏輯,表10-7 8251A的控制信號與執(zhí)行的操作之間的對應(yīng)關(guān)系,1) 數(shù)據(jù)總線緩沖器 數(shù)據(jù)總線緩沖器通過D7D0和CPU的數(shù)據(jù)總線相連。,3) 發(fā)送緩沖器與發(fā)送控制器 發(fā)送緩沖器包括發(fā)送移位寄存器和數(shù)據(jù)輸出寄存器，發(fā)送移位寄存器通過TXD管腳將串行數(shù)據(jù)發(fā)送出去。數(shù)據(jù)輸出寄存器寄存來自CPU的數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)送移位寄存器空時，數(shù)據(jù)輸出寄存器的內(nèi)容送給移位寄存器。 發(fā)送控制電路對串行數(shù)據(jù)實行發(fā)送控制。發(fā)送器的另一個功能是發(fā)送中止符(BREAK) 。,4) 接收緩沖器與接收

24、控制器 接收緩沖器包括接收移位寄存器和數(shù)據(jù)輸入寄存器。串行輸入的數(shù)據(jù)通過RXD管腳逐位進入接收移位寄存器，然后進入數(shù)據(jù)輸入寄存器，等待CPU取走。接收控制電路是用來控制數(shù)據(jù)接收工作。,10.3.2 8251A的外部特性,5) 調(diào)制/解調(diào)器控制邏輯 調(diào)制解調(diào)器控制電路是專為調(diào)制解調(diào)器提供控制信號用的。,1. 8251A與CPU的接口信號 1) 雙向的數(shù)據(jù)信號線D7D0 825lA有8條數(shù)據(jù)線D7D0。數(shù)據(jù)線上傳輸數(shù)據(jù)信息、編程命令字和狀態(tài)信息。 2) CS：片選信號，低電平時有效。 RD：讀信號，讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息。 WR：寫信號，寫入數(shù)據(jù)或控制字。 C/D：為控制/數(shù)據(jù)信號。用來區(qū)分當(dāng)前讀/寫

25、的是數(shù)據(jù)還是控制信息或狀態(tài)信息。 CLK：為主時鐘信號，用于芯片內(nèi)部的定時。 8251A共有三種時鐘信號：CLK、 TxC和RxC 。其中發(fā)送時鐘和接收時鐘由波特率和波特率因子來決定。,3) 與發(fā)送有關(guān)的聯(lián)絡(luò)信號 TXRDY：發(fā)送器準(zhǔn)備好信號。表示已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送一個字符，用于通知CPU可以輸入數(shù)據(jù)。 TxEMPTY：為發(fā)送器空信號， 控制8251A發(fā)送器發(fā)送字符的速度。對于同步方式，它的輸入時鐘頻率應(yīng)等于發(fā)送數(shù)據(jù)的波特率，對于異步方式，它的頻率應(yīng)等于發(fā)送波特率和波特率因子的乘積。,) 與接收有關(guān)的聯(lián)絡(luò)信號。 RXRDY：接收器準(zhǔn)備好信號。表示825lA已從外部設(shè)備收到一個字符，等待CPU取走。

26、它可以作為中斷請求信號或查詢聯(lián)絡(luò)信號與CPU聯(lián)系。,SYNDET/BRKDET：同步檢測/斷缺檢測信號。 同步方式下，此引腳為SYNDET，執(zhí)行同步檢測功能。 同步檢測分為內(nèi)同步和外同步兩種方式： 當(dāng)8251A工作在內(nèi)同步方式時，是在8251A內(nèi)部檢測同步字符。 SYNDET作為輸出端。如果8251A檢測到所要求的同步字符時，SYNDET輸出高電平，表示已達(dá)到同步，接著收到有效數(shù)據(jù)。 當(dāng)8251A工作在外同步方式時，SYNDET作為輸入端。 外同步是由外部其他機構(gòu)來檢測同步字符，當(dāng)外部檢測到同步字符以后，從SYNDET端輸入高電平信號，表示已達(dá)到同步，接收器可以串行接收數(shù)據(jù)。,異步方式下，此引

27、腳為BRKDET，實現(xiàn)斷缺檢測功能。 當(dāng)RXC端連續(xù)收到8個0信號時，BRKDET端呈高電平，表示當(dāng)前處于數(shù)據(jù)斷缺狀態(tài)， RXC端沒有收到數(shù)據(jù)。當(dāng)RXC端收到1信號時，BRKDET端變?yōu)榈碗娖健?2. 8251A與外部裝置之間的接口信號 8251A與外部裝置進行遠(yuǎn)距離通信時，一般要通過調(diào)制解調(diào)器連接。 1) 數(shù)據(jù)信號 TXD：發(fā)送數(shù)據(jù)信號端。 RXD：接收數(shù)據(jù)信號端。,2) 發(fā)送數(shù)據(jù)時的聯(lián)絡(luò)信號 RTS：請求發(fā)送信號。這是8251A向調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)發(fā)送的控制信息，表示CPU請求通過825lA向調(diào)制解調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)。 CTS：發(fā)送允許信號。這是由調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)送給8251A的信號，是RTS對的

28、響應(yīng)信號，只有當(dāng)CTS為低電平時，825lA才能執(zhí)行發(fā)送操作。,3) 接收數(shù)據(jù)時的聯(lián)絡(luò)信號 DTR：數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好信號。表示為接收數(shù)據(jù)做好了準(zhǔn)備，CPU可以通過8251A從調(diào)制解調(diào)器接收數(shù)據(jù)。 DSR ：數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好信號。這是由調(diào)制解調(diào)器或外設(shè)向8251A送入的、DTR的回答信號。 DTR可以作為一個CPU發(fā)出的選通信號，DSR可以作為外設(shè)的狀態(tài)信號。,10.3.3 8251A的編程地址 8251A實際上只有數(shù)據(jù)端口和控制端口兩個端口地址。數(shù)據(jù)輸入、輸出合用一個端口；狀態(tài)端口和控制端口也合用一個端口。用RD和WR區(qū)分是數(shù)據(jù)輸入還是數(shù)據(jù)輸出，是狀態(tài)端口還是控制端口（因為狀態(tài)端口只能讀）。,由于

29、825lA的D7D0通常與數(shù)據(jù)總線的低8位相連，又由于低8位的數(shù)據(jù)線是和內(nèi)存的偶地址相連，因而8251A的數(shù)據(jù)用偶地址傳送正好和內(nèi)存的低8位數(shù)據(jù)相對應(yīng)。讀寫時，當(dāng)?shù)刂房偩€的A0=0時，必定選中偶地址0。但C/D端要求兩種狀態(tài)，C/D0要求選中數(shù)據(jù)輸入/輸出寄存器；C/D1要求選中方式寄存器，同步字符寄存器、控制寄存器和狀態(tài)寄存器。C/D端要求有0和1兩種電平，為滿足這種要求，又要保持A0總是為0，因此將地址線的A0和C/D相連接，片選通過地址譯碼得到，RD、WR分別與控制總線的IOR和IOW相連。,圖10.21 8251A異步通信方式的連接,圖10.22 8251A同步通信方式的連接,異步方式

30、時，TXRDY和RXRDY作為中斷申請信號使用，與外部中斷源連接；同步方式時，TXRDY和RXRDY與調(diào)制解調(diào)器連接。 8251A初始化編程的流程如圖10.23所示。初始化編程主要是對8251A的方式寄存器、控制寄存器和狀態(tài)寄存器進行編程設(shè)置。,同步方式(一個同步字符),圖10.23 8251A初始化編程流程圖,同步方式(兩個同步字符),異步方式,輸入方式選擇字,輸入第一個同步字符,輸入第一個同步字符,輸入第二個同步字符,輸入控制字,注：這里各種輸入都是C/D=1，即同一個端口,10.3.4 8251A的控制字 1. 方式選擇字（方式寄存器） 方式寄存器用于保存方式選擇字。方式選擇字最低2位全

31、為0時表示是同步方式，最低2位不全為0時表示是異步方式： 1) 8251A工作在同步方式下方式選擇字格式,2) 8251A工作在異步方式下方式選擇字格式,圖10.25 8251A異步方式下方式寄存器的格式,2. 控制字（控制寄存器） 寫入了方式選擇字后，接著要寫入的是命令字，才能啟動串行通信。,調(diào)制解調(diào)器控制電路的DTR和RTS的有效電平不是由8251A內(nèi)部產(chǎn)生，而是通過對控制字的編程來設(shè)置，這樣可便于CPU與外設(shè)直接聯(lián)系。,(7) D6(IR)：當(dāng)該位被置1后，使8251A內(nèi)部復(fù)位。當(dāng)對8251A初始化時，使用同一個奇地址，先寫入方式選擇字，接著寫入同步字符(異步方式時不寫入同步字符)，最后

32、寫入的才是控制字，這個順序不能改變。但是，當(dāng)初始化以后，如果再通過這個奇地址寫入的字，都將進入控制寄存器，因此控制字可以隨時寫入。 如果要內(nèi)部復(fù)位，命令字須為40H，使8251A返回到初始化前的狀態(tài)。當(dāng)然，用外部的復(fù)位RESET，也可使825lA復(fù)位。 (8) D7(EH)：該位只對同步方式才起作用。當(dāng)D7=l時表示開始搜索同步字符，但同時要求D2(RXEN)l，D4(ER)1，同步接收工作才開始進行。,3. 狀態(tài)寄存器 狀態(tài)寄存器只能讀出，不能寫入，地址與控制寄存器相同，在8251A初始化后用IN指令來讀取。,圖10.27 8251A的狀態(tài)寄存器格式,Dl、D2、D6、D7這4位的狀態(tài)與82

33、51A芯片外部同名管腳的狀態(tài)完全相同，反映這些管腳當(dāng)前的狀態(tài)。 PE=1，OE1和FE1只是記錄接收時的三種錯誤，并沒有終止8251A工作的功能，由CPU通過IN指令讀取狀態(tài)寄存器來發(fā)現(xiàn)錯誤。,10.3.5 8251A的編程應(yīng)用舉例 1. 同步方式下的初始化 同步方式下8251A的工作特點是：發(fā)送方和接收方是同一時鐘源。也就是說數(shù)據(jù)和發(fā)送時鐘(或接收時鐘)是同步的。,圖10.22 8251A同步通信方式的連接,例：要求2個同步字符，外同步，奇校驗，每個字符8位，方式選擇字應(yīng)是：01011100B=5CH。工作狀態(tài)要求出錯標(biāo)志復(fù)位。啟動發(fā)送器和接收器，控制字應(yīng)是10110111BB7H。第一個同步字符為A5H，第二個同步字符為E7H(2