第10章串行通信8251A课件.ppt

第十章第十章 串行通信串行通信和可编程接口芯片和可编程接口芯片8251A了解串行通信的基本概念了解串行通信的基本概念掌握掌握82518251的实现串的实现串/并和并并和并/串转换的原理串转换的原理掌握掌握82518251的编程方法的编程方法了解串行通信的标准了解串行通信的标准学会使用学会使用82518251进行计算机串行通信进行计算机串行通信10.1 串行通信的基本概念（串行通信的基本概念（P356）计算机与外部的信息交换称为通信计算机与外部的信息交换称为通信计算机与外部的信息交换称为通信计算机与外部的信息交换称为通信,基本的通信方基本的通信方基本的通信方基本的通信方式有两种式有两种式有两种式有两种:并行通信并行通信并行通信并行通信和和和和串行通信串行通信串行通信串行通信.并行通信并行通信并行通信并行通信:速度快速度快速度快速度快,但成本高但成本高但成本高但成本高,传输距离受限传输距离受限传输距离受限传输距离受限;串行通信串行通信串行通信串行通信:通信线少通信线少通信线少通信线少,传输距离远传输距离远传输距离远传输距离远,但速度较慢但速度较慢但速度较慢但速度较慢一、数据传输的方向一、数据传输的方向一、数据传输的方向一、数据传输的方向 1 1、单工、单工、单工、单工(Simplex)(Simplex)两个传输站点之间一方只能发送两个传输站点之间一方只能发送两个传输站点之间一方只能发送两个传输站点之间一方只能发送,另一方只能接收另一方只能接收另一方只能接收另一方只能接收TA ARB B数据流数据流数据流数据流串行通信的基本概念串行通信的基本概念一、数据传输的方向一、数据传输的方向一、数据传输的方向一、数据传输的方向 2 2、半双工、半双工、半双工、半双工(Half Duplex)(Half Duplex)两个传输站点之间任何一方都能发送数据，但由两个传输站点之间任何一方都能发送数据，但由两个传输站点之间任何一方都能发送数据，但由两个传输站点之间任何一方都能发送数据，但由于设备之间只有一条通信线路，在同一时刻只能在一于设备之间只有一条通信线路，在同一时刻只能在一于设备之间只有一条通信线路，在同一时刻只能在一于设备之间只有一条通信线路，在同一时刻只能在一个方向上传输数据，如对讲机。个方向上传输数据，如对讲机。个方向上传输数据，如对讲机。个方向上传输数据，如对讲机。TA ATB B数据流数据流数据流数据流RR两个传输站点之间双方使用不同的通信线路两个传输站点之间双方使用不同的通信线路两个传输站点之间双方使用不同的通信线路两个传输站点之间双方使用不同的通信线路,同时同时同时同时发送和接收数据发送和接收数据发送和接收数据发送和接收数据.如电话。如电话。如电话。如电话。3 3、全双工、全双工、全双工、全双工(Full Duplex)(Full Duplex)TA ARB BRT数据流数据流数据流数据流数据流数据流数据流数据流串行通信的基本概念串行通信的基本概念二、串行通信的两种基本工作方式二、串行通信的两种基本工作方式二、串行通信的两种基本工作方式二、串行通信的两种基本工作方式异步方式、同步方式。异步方式、同步方式。异步方式、同步方式。异步方式、同步方式。所有串行通信都需要一个时钟信号来作为数据的定所有串行通信都需要一个时钟信号来作为数据的定所有串行通信都需要一个时钟信号来作为数据的定所有串行通信都需要一个时钟信号来作为数据的定时参考。发送器和接收器用时钟来决定何时发送和读时参考。发送器和接收器用时钟来决定何时发送和读时参考。发送器和接收器用时钟来决定何时发送和读时参考。发送器和接收器用时钟来决定何时发送和读取每一位数据。取每一位数据。取每一位数据。取每一位数据。根据采用根据采用根据采用根据采用统一时钟统一时钟统一时钟统一时钟还是还是还是还是本地局部时钟本地局部时钟本地局部时钟本地局部时钟，分为，分为，分为，分为同步传同步传同步传同步传输输输输和和和和异步传输异步传输异步传输异步传输两种。两种。两种。两种。异步传输异步传输的时钟定时方法的时钟定时方法:数据数据(61H)100011停停止止位位异步传输先发送低位异步传输先发送低位(LSB)发送方利用自己的内部时钟来决定什么时候发送每个位发送方利用自己的内部时钟来决定什么时候发送每个位接收方检测开始信号的下降沿，然后利用接收方检测开始信号的下降沿，然后利用它的内部时钟接收数据它的内部时钟接收数据00起起始始位位LSBMSB串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信的基本概念二、串行通信的两种基本工作方式二、串行通信的两种基本工作方式二、串行通信的两种基本工作方式二、串行通信的两种基本工作方式 空闲时，传输线呈现高电平空闲时，传输线呈现高电平空闲时，传输线呈现高电平空闲时，传输线呈现高电平(MARK(MARK(MARK(MARK状态状态状态状态)。1 1、异步方式、异步方式、异步方式、异步方式(Asynchronous)(Asynchronous)1)1)格式格式格式格式:采用不同的编码方案采用不同的编码方案采用不同的编码方案采用不同的编码方案,1,1,1,1个字符可为个字符可为个字符可为个字符可为5,6,7,5,6,7,5,6,7,5,6,7,或或或或8 8 8 8位位位位;采用奇校验采用奇校验采用奇校验采用奇校验,保证保证保证保证“1”1”1”1”的个数为奇数（采用偶校验的个数为奇数（采用偶校验的个数为奇数（采用偶校验的个数为奇数（采用偶校验,保证保证保证保证1111的个数为偶数）的个数为偶数）的个数为偶数）的个数为偶数）停止位可以是停止位可以是停止位可以是停止位可以是1,1.51,1.5或或或或2 2位。位。位。位。同步传输同步传输的时钟定时方法的时钟定时方法:数据（数据（61H）1位位1100001先发送高位先发送高位(MSB)发送方在时钟信号的下降沿发送字节发送方在时钟信号的下降沿发送字节接收方在时钟信号的上升沿接收字节接收方在时钟信号的上升沿接收字节时钟时钟串行通信的基本概念串行通信的基本概念0同步通信的帧格式：同步通信的帧格式：同步传输需要定义一个帧的开同步传输需要定义一个帧的开始和结束。通常用始和结束。通常用1 1个同步字符个同步字符(标志符标志符)来表示。来表示。串行通信的基本概念串行通信的基本概念2 2、同步方式、同步方式、同步方式、同步方式(Synchronous)(Synchronous)格式格式格式格式:同步字符同步字符 字符字符1 字符字符2 字符字符n 校验字符校验字符数据块数据块 空闲时，传输线呈现高电平空闲时，传输线呈现高电平空闲时，传输线呈现高电平空闲时，传输线呈现高电平(MARK(MARK(MARK(MARK状态状态状态状态)。同步字符可以为同步字符可以为同步字符可以为同步字符可以为1 1个或个或个或个或2 2个个个个。根据双方约定，接收方监测到同步字符后，接收被根据双方约定，接收方监测到同步字符后，接收被根据双方约定，接收方监测到同步字符后，接收被根据双方约定，接收方监测到同步字符后，接收被发送的字符流发送的字符流发送的字符流发送的字符流。内同步、外同步。内同步、外同步。内同步、外同步。内同步、外同步。串行通信的基本概念串行通信的基本概念三、串行传送速率（三、串行传送速率（三、串行传送速率（三、串行传送速率（P358P358）在串行通信中，常用在串行通信中，常用在串行通信中，常用在串行通信中，常用波特率波特率波特率波特率来表示数据传输的速率。来表示数据传输的速率。来表示数据传输的速率。来表示数据传输的速率。波特率：每秒传送的二进制位数。波特率：每秒传送的二进制位数。波特率：每秒传送的二进制位数。波特率：每秒传送的二进制位数。单位：单位：单位：单位：波特波特波特波特 Bd Bd如某串行通信规定：一个串行字符包括如某串行通信规定：一个串行字符包括如某串行通信规定：一个串行字符包括如某串行通信规定：一个串行字符包括1 1个起始位，个起始位，个起始位，个起始位，7 7个数据位，个数据位，个数据位，个数据位，1 1个奇偶校验位和个奇偶校验位和个奇偶校验位和个奇偶校验位和1 1个停止位，共个停止位，共个停止位，共个停止位，共1010个数据个数据个数据个数据位构成，每秒传送位构成，每秒传送位构成，每秒传送位构成，每秒传送120120个字符，则波特率为：个字符，则波特率为：个字符，则波特率为：个字符，则波特率为：10 10位位位位/字符字符字符字符 120120字符字符字符字符/秒秒秒秒=1200=1200位位位位/秒秒秒秒 传送每一位占用的时间为：传送每一位占用的时间为：传送每一位占用的时间为：传送每一位占用的时间为：1 1秒秒秒秒/1200=0.833/1200=0.833毫秒毫秒毫秒毫秒 波特率因子波特率因子波特率因子波特率因子：发送：发送：发送：发送/接收时钟与波特率之比。接收时钟与波特率之比。接收时钟与波特率之比。接收时钟与波特率之比。串行通信的基本概念串行通信的基本概念四、串行接口芯片四、串行接口芯片四、串行接口芯片四、串行接口芯片UARTUART和和和和USART USART （P358P358）UARTUART：又称为通用异步收发器又称为通用异步收发器又称为通用异步收发器又称为通用异步收发器USARTUSART：又称为通用同步异步收发器，如又称为通用同步异步收发器，如又称为通用同步异步收发器，如又称为通用同步异步收发器，如Intel8251AIntel8251A，也是本章重点介绍的内容。，也是本章重点介绍的内容。，也是本章重点介绍的内容。，也是本章重点介绍的内容。串行通信的基本概念串行通信的基本概念五、五、五、五、调制解调器（调制解调器（调制解调器（调制解调器（P360P360）使用使用使用使用UARTUART和和和和USARTUSART接口芯片设计的串行接口，接口芯片设计的串行接口，接口芯片设计的串行接口，接口芯片设计的串行接口，其传输距离也受到一定的限制，不适于长距离传送。其传输距离也受到一定的限制，不适于长距离传送。其传输距离也受到一定的限制，不适于长距离传送。其传输距离也受到一定的限制，不适于长距离传送。为了能长距离传送串行数据，常常利用标准电话线进为了能长距离传送串行数据，常常利用标准电话线进为了能长距离传送串行数据，常常利用标准电话线进为了能长距离传送串行数据，常常利用标准电话线进行传送。但是电话线只能传送行传送。但是电话线只能传送行传送。但是电话线只能传送行传送。但是电话线只能传送3003000HZ3003000HZ的音频的音频的音频的音频信号，不能接受频带很宽的数字信号。信号，不能接受频带很宽的数字信号。信号，不能接受频带很宽的数字信号。信号，不能接受频带很宽的数字信号。因此发送方在传送前，先将数字信号调制成音频因此发送方在传送前，先将数字信号调制成音频因此发送方在传送前，先将数字信号调制成音频因此发送方在传送前，先将数字信号调制成音频信号进行传输，接收方再将音频信号解调成数字信号，信号进行传输，接收方再将音频信号解调成数字信号，信号进行传输，接收方再将音频信号解调成数字信号，信号进行传输，接收方再将音频信号解调成数字信号，从而完成数据的长距离传输。从而完成数据的长距离传输。从而完成数据的长距离传输。从而完成数据的长距离传输。串行通信的基本概念串行通信的基本概念六、六、六、六、数据校验数据校验数据校验数据校验串行通信主要用于远距离数据传输。串行通信主要用于远距离数据传输。串行通信主要用于远距离数据传输。串行通信主要用于远距离数据传输。问题：问题：问题：问题：干扰、衰减，信号畸变。干扰、衰减，信号畸变。干扰、衰减，信号畸变。干扰、衰减，信号畸变。解决方法：解决方法：解决方法：解决方法：差错控制技术差错控制技术差错控制技术差错控制技术 检测、纠正。检测、纠正。检测、纠正。检测、纠正。常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：奇偶校验：奇偶校验：奇偶校验：奇偶校验：以字符为单位进行校验。以字符为单位进行校验。以字符为单位进行校验。以字符为单位进行校验。奇偶校验可以检查出一个字节中发生的单个错误。奇偶校验可以检查出一个字节中发生的单个错误。奇偶校验可以检查出一个字节中发生的单个错误。奇偶校验可以检查出一个字节中发生的单个错误。奇偶校验不能自动纠错，发现错误后需奇偶校验不能自动纠错，发现错误后需奇偶校验不能自动纠错，发现错误后需奇偶校验不能自动纠错，发现错误后需“重传重传重传重传”。发送方使发送的每个字节中发送方使发送的每个字节中发送方使发送的每个字节中发送方使发送的每个字节中1111的个数为奇数或的个数为奇数或的个数为奇数或的个数为奇数或偶数；接收方检查收到的每个字节中偶数；接收方检查收到的每个字节中偶数；接收方检查收到的每个字节中偶数；接收方检查收到的每个字节中1111的个数是否的个数是否的个数是否的个数是否符合双方的事先约定。符合双方的事先约定。符合双方的事先约定。符合双方的事先约定。串行通信的基本概念串行通信的基本概念六、六、六、六、数据校验数据校验数据校验数据校验 常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：循环冗余校验循环冗余校验循环冗余校验循环冗余校验CRC(CRC(循环冗余码循环冗余码/多项式编码多项式编码):以数据块以数据块以数据块以数据块(帧帧帧帧,Frame),Frame)为单位进行校验为单位进行校验为单位进行校验为单位进行校验 编码思想：编码思想：将将数据块构成的数据块构成的数据块构成的数据块构成的位串看成是系数为位串看成是系数为0或或 1的多项式。的多项式。如如如如1 1 0 0 0 11 1 0 0 0 1，可表示成多项式可表示成多项式可表示成多项式可表示成多项式 x x5 5+x+x4 4+1+1数据块构成的数据块构成的数据块构成的数据块构成的多项式除以另一个多项式多项式除以另一个多项式G(x)，得，得到的余数多项式到的余数多项式R(x)就称为就称为CRC码码(或称为校验和或称为校验和)，而而G(x)则称为生成多项式。则称为生成多项式。CRCCRC校验的校验的校验的校验的检错方式：检错方式：收发双方约定一个生成多项式收发双方约定一个生成多项式G(x)(其最高阶和最低阶系数必须为其最高阶和最低阶系数必须为1)，发送方在帧的，发送方在帧的末尾加上校验和，使带校验和的帧的多项式能被末尾加上校验和，使带校验和的帧的多项式能被G(x)整除；接收方收到后，用整除；接收方收到后，用G(x)去除它去除它去除它去除它，若有余数，则，若有余数，则传输有错。传输有错。串行通信的基本概念串行通信的基本概念六、六、六、六、数据校验数据校验数据校验数据校验 常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：CRCCRC校验校验校验校验和和计算方法计算方法计算方法计算方法 :若若G(x)为为r 阶，原帧为阶，原帧为m位，其多项式为位，其多项式为M(x)，则在则在原帧后面添加原帧后面添加r个个0，帧成为，帧成为m+r位，得到多项式位，得到多项式2rM(x)按按模模2除除法用法用2rM(x)除以除以G(x)：商：商Q(x)，余，余R(x)即即 2rM(x)=G(x)Q(x)+R(x)按按模模2加法加法把把2rM(x)与余数与余数R(x)相加，结果就是要传相加，结果就是要传送的带校验和的帧的多项式送的带校验和的帧的多项式T(x)T(x)=2rM(x)+R(x)实际上，实际上，T(x)=2rM(x)+R(x)=G(x)Q(x)+R(x)+R(x)=G(x)Q(x)(模模2运算运算)=0 所以，若接收的所以，若接收的T(x)正确，则它肯定能被正确，则它肯定能被G(x)除尽。除尽。串行通信的基本概念串行通信的基本概念六、六、六、六、数据校验数据校验数据校验数据校验 常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：常用的数据校验方法：CRCCRC校验码的纠错能力校验码的纠错能力校验码的纠错能力校验码的纠错能力 :可检出所有奇数个错可检出所有奇数个错 可检出所有单可检出所有单/双比特错双比特错 可检出所有可检出所有G(x)G(x)长度的突发错长度的突发错常用的生成多项式常用的生成多项式:CRC12=x12+x11+x3+x2+1 CRC16=x16+x12+x5+1 CRC32 =x32+x26+x23+x22+x16+x11+x10 +x8+x7+x5+x4+x2+x+1CRC码如要发送的数据为如要发送的数据为100100，生成多项式为，生成多项式为1101，则得到的余数为，则得到的余数为00110.2 可编程串行通信接口芯片可编程串行通信接口芯片8251A（P361）一、一、一、一、8251A8251A的基本性能的基本性能的基本性能的基本性能:可用于同步和异步传送；可用于同步和异步传送；可用于同步和异步传送；可用于同步和异步传送；同步传送同步传送同步传送同步传送:58bit/:58bit/字符，采用内同步或外同步；字符，采用内同步或外同步；字符，采用内同步或外同步；字符，采用内同步或外同步；异步传送异步传送异步传送异步传送:58bit/:58bit/字符字符字符字符,波特率因子波特率因子波特率因子波特率因子(时钟速率与时钟速率与时钟速率与时钟速率与传输速率之比传输速率之比传输速率之比传输速率之比)可为可为可为可为1 1，1616，6464；波特率：同步方式下：波特率：同步方式下：波特率：同步方式下：波特率：同步方式下：0-64Kbps0-64Kbps；异步方式下：异步方式下：异步方式下：异步方式下：0-19.2Kbps0-19.2Kbps全双工发送和接收全双工发送和接收全双工发送和接收全双工发送和接收;具有奇偶，溢出等检测电路。具有奇偶，溢出等检测电路。具有奇偶，溢出等检测电路。具有奇偶，溢出等检测电路。串行通信接口芯片串行通信接口芯片8251A二、二、二、二、8251A8251A的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚数据总线数据总线缓冲器缓冲器读读/写写控制控制电路电路调制调制/解调解调控制电路控制电路内内部部总总线线发送发送缓冲器缓冲器并串并串转换转换接收接收缓冲器缓冲器串并串并转换转换发送发送控制电路控制电路接收接收控制电路控制电路D7D0RESETCLKC/DRDWRCSDSRDTRCTSRTSTXDTXRDYTXETXCRXDRXRDYRXCSYNDET串行通信串行通信接口芯片接口芯片8251A二、二、二、二、8251A8251A的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚的内部结构和外部引脚1 1、数据总线缓冲器、数据总线缓冲器、数据总线缓冲器、数据总线缓冲器 状态缓冲器：状态缓冲器：状态缓冲器：状态缓冲器：为程序提供为程序提供为程序提供为程序提供82518251工作过程的状态信息；工作过程的状态信息；工作过程的状态信息；工作过程的状态信息；接收数据缓冲器：接收数据缓冲器：接收数据缓冲器：接收数据缓冲器：接收完成串并转换的数据；接收完成串并转换的数据；接收完成串并转换的数据；接收完成串并转换的数据；发送数据发送数据发送数据发送数据/命令缓冲器：命令缓冲器：命令缓冲器：命令缓冲器：存放待发送的并行数据或命令；存放待发送的并行数据或命令；存放待发送的并行数据或命令；存放待发送的并行数据或命令；2 2、接收缓冲器和接收控制电路、接收缓冲器和接收控制电路、接收缓冲器和接收控制电路、接收缓冲器和接收控制电路在接收时钟在接收时钟在接收时钟在接收时钟RxCRxC的控制下，将的控制下，将的控制下，将的控制下，将RxDRxD端的串行数据转端的串行数据转端的串行数据转端的串行数据转换成并行数据。异步方式下换成并行数据。异步方式下换成并行数据。异步方式下换成并行数据。异步方式下RxCRxC的频率可以是波特率的的频率可以是波特率的的频率可以是波特率的的频率可以是波特率的1 1，1616或或或或6464倍。倍。倍。倍。A A、与接收有关的信号与接收有关的信号与接收有关的信号与接收有关的信号 ：（见：（见：（见：（见362362页图，页图，页图，页图，363363后说明）后说明）后说明）后说明）RxDRxD:串行数据输入信号串行数据输入信号串行数据输入信号串行数据输入信号;RxRDY:RxRDY:接收数据准备好信号接收数据准备好信号接收数据准备好信号接收数据准备好信号,高电平有效高电平有效高电平有效高电平有效.CPU.CPU读数读数读数读数后后后后,变为低电平变为低电平变为低电平变为低电平;串行通信接口芯片串行通信接口芯片8251A2 2、接收缓冲器和接收控制电路、接收缓冲器和接收控制电路、接收缓冲器和接收控制电路、接收缓冲器和接收控制电路SYNDET/BRKDET:SYNDET/BRKDET:同步检测同步检测同步检测同步检测/断点检测信号。断点检测信号。断点检测信号。断点检测信号。内同步作为输出内同步作为输出内同步作为输出内同步作为输出,表明表明表明表明82518251达到同步达到同步达到同步达到同步,外同步作为输入外同步作为输入外同步作为输入外同步作为输入,使使使使82518251在下一个在下一个在下一个在下一个RxCRxC的上升沿接收数据的上升沿接收数据的上升沿接收数据的上升沿接收数据;异步接收方式异步接收方式异步接收方式异步接收方式,作为输出作为输出作为输出作为输出,表示表示表示表示RxDRxD端收到两个全端收到两个全端收到两个全端收到两个全“0”0”数位组成的字符数位组成的字符数位组成的字符数位组成的字符,无数据可读。无数据可读。无数据可读。无数据可读。RxCRxC:接收时钟输入信号接收时钟输入信号接收时钟输入信号接收时钟输入信号,同步时同步时同步时同步时,该频率与接收数据该频率与接收数据该频率与接收数据该频率与接收数据的波特率相等的波特率相等的波特率相等的波特率相等;异步时异步时异步时异步时,该频率是接收数据波特率的该频率是接收数据波特率的该频率是接收数据波特率的该频率是接收数据波特率的1,161,16或或或或6464倍。倍。倍。倍。B B、异步接收：、异步接收：、异步接收：、异步接收：CPUCPU发方式命令字，允许发方式命令字，允许发方式命令字，允许发方式命令字，允许82518251接收数据；接收数据；接收数据；接收数据；82518251监测监测监测监测RxDRxD信号，确定起始位；（见信号，确定起始位；（见信号，确定起始位；（见信号，确定起始位；（见pP363pP363图图图图10-910-9）2 2、接收缓冲器和接收控制电路、接收缓冲器和接收控制电路、接收缓冲器和接收控制电路、接收缓冲器和接收控制电路(P362)(P362)之后，每隔一个数据位时间，采样之后，每隔一个数据位时间，采样之后，每隔一个数据位时间，采样之后，每隔一个数据位时间，采样RxDRxD，得到规定得到规定得到规定得到规定位数的串行数据；位数的串行数据；位数的串行数据；位数的串行数据；进行奇偶校验，去掉停止位，将数据送接收数据缓进行奇偶校验，去掉停止位，将数据送接收数据缓进行奇偶校验，去掉停止位，将数据送接收数据缓进行奇偶校验，去掉停止位，将数据送接收数据缓冲器；冲器；冲器；冲器；将将将将RxRDYRxRDY置为高电平，通知置为高电平，通知置为高电平，通知置为高电平，通知CPUCPU取数。可用查询，取数。可用查询，取数。可用查询，取数。可用查询，可用中断。可用中断。可用中断。可用中断。C C、同步接收：、同步接收：、同步接收：、同步接收：CPUCPUCPUCPU发方式、命令字，允许发方式、命令字，允许发方式、命令字，允许发方式、命令字，允许8251825182518251接收数据；接收数据；接收数据；接收数据；8251825182518251监测监测监测监测RxDRxDRxDRxD信号信号信号信号,确定同步字符确定同步字符确定同步字符确定同步字符(内同步，外同步内同步，外同步内同步，外同步内同步，外同步)之后，采样之后，采样之后，采样之后，采样RxDRxDRxDRxD，得到规定位数的串行数据；得到规定位数的串行数据；得到规定位数的串行数据；得到规定位数的串行数据；将数据送接收数据缓冲器；将数据送接收数据缓冲器；将数据送接收数据缓冲器；将数据送接收数据缓冲器；将将将将RxRDYRxRDYRxRDYRxRDY置为高电平，通知置为高电平，通知置为高电平，通知置为高电平，通知CPUCPUCPUCPU取数。可用查询，可取数。可用查询，可取数。可用查询，可取数。可用查询，可用中断。用中断。用中断。用中断。A.A.与发送有关的信号与发送有关的信号与发送有关的信号与发送有关的信号:T TxDxD:发送串行数据信号发送串行数据信号发送串行数据信号发送串行数据信号;T TxRDY:xRDY:发送准备好信号发送准备好信号发送准备好信号发送准备好信号,高电平有效高电平有效高电平有效高电平有效.通知通知通知通知CPUCPU，82518251已做好发送数据的准备已做好发送数据的准备已做好发送数据的准备已做好发送数据的准备,CPU,CPU可以送来数据可以送来数据可以送来数据可以送来数据;可可可可采用查询或中断方式采用查询或中断方式采用查询或中断方式采用查询或中断方式.T TxExE:表示发送移位寄存器空表示发送移位寄存器空表示发送移位寄存器空表示发送移位寄存器空.表示暂无数据发送表示暂无数据发送表示暂无数据发送表示暂无数据发送T TxCxC:发送时钟输入信号发送时钟输入信号发送时钟输入信号发送时钟输入信号,同步时同步时同步时同步时,该频率与发送数据该频率与发送数据该频率与发送数据该频率与发送数据的波特率相等的波特率相等的波特率相等的波特率相等;异步时异步时异步时异步时,该频率是发送数据波特率的该频率是发送数据波特率的该频率是发送数据波特率的该频率是发送数据波特率的1,161,16或或或或6464倍倍倍倍.3 3、发送缓冲器和发送控制电路、发送缓冲器和发送控制电路、发送缓冲器和发送控制电路、发送缓冲器和发送控制电路(P364)(P364)在发送时钟在发送时钟在发送时钟在发送时钟TxCTxC的控制下，将的控制下，将的控制下，将的控制下，将CPUCPU送来的数据从送来的数据从送来的数据从送来的数据从TxDTxD端按串行数据发送出去端按串行数据发送出去端按串行数据发送出去端按串行数据发送出去,串行通信接口串行通信接口芯片芯片8251A3 3、发送缓冲器和发送控制电路、发送缓冲器和发送控制电路、发送缓冲器和发送控制电路、发送缓冲器和发送控制电路(P364)(P364)B.B.异步发送：异步发送：异步发送：异步发送：CPUCPU用输出指令输出待发送的数据用输出指令输出待发送的数据用输出指令输出待发送的数据用输出指令输出待发送的数据；发送控制器按程序规定的格式为发送数据加上起始位发送控制器按程序规定的格式为发送数据加上起始位发送控制器按程序规定的格式为发送数据加上起始位发送控制器按程序规定的格式为发送数据加上起始位,奇偶校验位和停止位奇偶校验位和停止位奇偶校验位和停止位奇偶校验位和停止位;将数据经移位寄存器在将数据经移位寄存器在将数据经移位寄存器在将数据经移位寄存器在TxCTxC的控制下由的控制下由的控制下由的控制下由TxDTxD端发出去；端发出去；端发出去；端发出去；C.C.同步发送：同步发送：同步发送：同步发送：CPUCPU用输出指令输出待发送的数据到用输出指令输出待发送的数据到用输出指令输出待发送的数据到用输出指令输出待发送的数据到82518251；发送控制器按程序规定为发送数据加上一个或两个同发送控制器按程序规定为发送数据加上一个或两个同发送控制器按程序规定为发送数据加上一个或两个同发送控制器按程序规定为发送数据加上一个或两个同步字符步字符步字符步字符;将数据经移位寄存器在将数据经移位寄存器在将数据经移位寄存器在将数据经移位寄存器在TxCTxC的控制下由的控制下由的控制下由的控制下由TxDTxD端发出去端发出去端发出去端发出去.在同步发送过程中在同步发送过程中在同步发送过程中在同步发送过程中,不允许数据之间存在空隙不允许数据之间存在空隙不允许数据之间存在空隙不允许数据之间存在空隙,若若若若CPUCPU由于某种原因来不及送发送数据由于某种原因来不及送发送数据由于某种原因来不及送发送数据由于某种原因来不及送发送数据,8251,8251在此期间自在此期间自在此期间自在此期间自动插入同步字符动插入同步字符动插入同步字符动插入同步字符.串行通信接口芯片串行通信接口芯片8251A4 4、读读读读/写控制电路写控制电路写控制电路写控制电路 (P365)(P365)接收接收接收接收CPUCPU的控制信号，决定的控制信号，决定的控制信号，决定的控制信号，决定82518251的工作方式，的工作方式，的工作方式，的工作方式，并向并向并向并向82518251的其他部件发相应的控制信号。的其他部件发相应的控制信号。的其他部件发相应的控制信号。的其他部件发相应的控制信号。C/DRDWRCS操作操作0010CPU从从8251读数据读数据0100CPU向向8251写数据写数据1010CPU从从8251读状态字读状态字1100CPU向向8251写控制字写控制字RESETRESET，CLKCLK，WRWR，RDRD，CSCS略。略。略。略。C/DC/D：控制控制控制控制/数据信号，用来区分目前数据总线上是数据信号，用来区分目前数据总线上是数据信号，用来区分目前数据总线上是数据信号，用来区分目前数据总线上是数据信息还是控制信息或状态信息。数据信息还是控制信息或状态信息。数据信息还是控制信息或状态信息。数据信息还是控制信息或状态信息。C/D=0C/D=0，表示表示表示表示是数据信息；是数据信息；是数据信息；是数据信息；C/DC/D=1=1表示是控制信息或状态信息。表示是控制信息或状态信息。表示是控制信息或状态信息。表示是控制信息或状态信息。8251A8251A的控制信号操作表的控制信号操作表的控制信号操作表的控制信号操作表串行通信接口芯片串行通信接口芯片8251A5 5、调制解调器控制电路、调制解调器控制电路、调制解调器控制电路、调制解调器控制电路(P366)(P366)当计算机和计算机远距离通信时当计算机和计算机远距离通信时当计算机和计算机远距离通信时当计算机和计算机远距离通信时,可用可用可用可用8251825182518251作为作为作为作为接口芯片接口芯片接口芯片接口芯片,并借助于并借助于并借助于并借助于MODEMMODEMMODEMMODEM经过电话线建立两台计算机经过电话线建立两台计算机经过电话线建立两台计算机经过电话线建立两台计算机之间的通信联系。之间的通信联系。之间的通信联系。之间的通信联系。异步方式异步方式异步方式异步方式,发送和接收时钟由时钟发生器或将系发送和接收时钟由时钟发生器或将系发送和接收时钟由时钟发生器或将系发送和接收时钟由时钟发生器或将系统时钟分频后提供统时钟分频后提供统时钟分频后提供统时钟分频后提供;同步方式直接由调制解调器提供。同步方式直接由调制解调器提供。同步方式直接由调制解调器提供。同步方式直接由调制解调器提供。8251825182518251与与与与MODEMMODEMMODEMMODEM之间之间之间之间通过通过通过通过4 4 4 4条信号线建立通条信号线建立通条信号线建立通条信号线建立通信联络信联络信联络信联络,见见见见P366P366P366P366图图图图10-10-10-10-10101010。RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxC8251AABDBCB异步异步MODEM时钟时钟电话电话插座插座接电话线接电话线串行通信接口芯片串行通信接口芯片8251A5 5、调制解调器控制电路、调制解调器控制电路、调制解调器控制电路、调制解调器控制电路DTR(Data Terminal Ready):DTR(Data Terminal Ready):表示计算机做好接收数表示计算机做好接收数表示计算机做好接收数表示计算机做好接收数据的准备据的准备据的准备据的准备;可用程序控制使控制寄存器的可用程序控制使控制寄存器的可用程序控制使控制寄存器的可用程序控制使控制寄存器的DTRDTR位置位置位置位置“1”,“1”,使该管脚输出有效低电平。使该管脚输出有效低电平。使该管脚输出有效低电平。使该管脚输出有效低电平。DSR(Data Set Ready):DSR(Data Set Ready):表示表示表示表示ModemModem已做好向已做好向已做好向已做好向CPUCPU发送发送发送发送数据的准备数据的准备数据的准备数据的准备;是对是对是对是对DTRDTR信号的回答信号的回答信号的回答信号的回答,它影响状态寄它影响状态寄它影响状态寄它影响状态寄存器存器存器存器DSRDSR的内容的内容的内容的内容,CPU,CPU可查询。可查询。可查询。可查询。RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxC8251AABDBCB异步异步MODEM时钟时钟电话电话插座插座接电话线接电话线串行通信接口芯片串行通信接口芯片8251A5 5、调制解调器控制电路、调制解调器控制电路、调制解调器控制电路、调制解调器控制电路RTS(Request To Send):RTS(Request To Send):表示计算机想通过表示计算机想通过表示计算机想通过表示计算机想通过MODEMMODEM发送数据；可用程序控制使控制寄存器的发送数据；可用程序控制使控制寄存器的发送数据；可用程序控制使控制寄存器的发送数据；可用程序控制使控制寄存器的RTSRTS位置位置位置位置“1”“1”，使该管脚输出低电平。，使该管脚输出低电平。，使该管脚输出低电平。，使该管脚输出低电平。CTS(Clear To Send):CTS(Clear To Send):表示表示表示表示MODEMMODEM已做好向外发送已做好向外发送已做好向外发送已做好向外发送串行数据的准备；是对串行数据的准备；是对串行数据的准备；是对串行数据的准备；是对RTSRTS信号的回答，信号的回答，信号的回答，信号的回答，MODEMMODEM发送完数据后变为高。发送完数据后变为高。发送完数据后变为高。发送完数据后变为高。RxDTxDDSRDTRCTSRTSRxCTxC8251AABDBCB异步异步MODEM时钟时钟电话电话插座插座接电话线接电话线串行通信接口串行通信接口芯片芯片8251A6 6、82518251与与与与CPUCPU及外设的连接及外设的连接及外设的连接及外设的连接 (P367)(P367)1)1)与与与与CPUCPU的连接的连接的连接的连接80868251RxDTxDRxCTxCCSC/DRDWRD7 D0WRRDA1A2A0A3A4ABCG2BG2AG1A5A6A7M/IOY0D7 D0TxRDYRxRDY波特率波特率产生器产生器RS232C接口接口串行通信接口串行通信接口芯片芯片8251A6 6、82518251与与与与CPUCPU及外设的连接及外设的连接及外设的连接及外设的连接1)1)与与与与CPUCPU的连接的连接的连接的连接2)2)与外设的连接与外设的连接与外设的连接与外设的连接两个联络信号，查询方式时供两个联络信号，查询方式时供两个联络信号，查询方式时供两个联络信号，查询方式时供CPUCPU查询；中断方式时，查询；中断方式时，查询；中断方式时，查询；中断方式时，TxRDYTxRDY和和和和RxRDYRxRDY可作为中断请求信号，表示请求发可作为中断请求信号，表示请求发可作为中断请求信号，表示请求发可作为中断请求信号，表示请求发送和接收。送和接收。送和接收。送和接收。地址译码地址译码地址译码地址译码(本题本题本题本题A7A4=1111A7A4=1111，A3A2A0=000A3A2A0=000时选时选时选时选中中中中82518251）。）。）。）。A1=1A1=1时选中控制端口时选中控制端口时选中控制端口时选中控制端口