第11章 可编程串行接口芯片8251A
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发送断点字符 1:迫使TxD为0
图11-9 8251A命令控制字的格式
15
第11章
D7
D6
D5 D4 D3 D2
D1
D0
DSR SYNDET FE OE PE TxE RxRDY TxRDY
同引脚定义
奇偶错 溢出错 帧出错
图11-10 8251A状态字的格式
16
第11章
8251A 初始化 设置方式
都采用RS-232C总线。
32
第11章
课堂练习
教材P259：
思考与练习题解析
33
第11章
本章内容到此结束
谢 谢!
34
串行通信。
【例11.4】系统以查询方式发送数据，以中断方式
接收数据。波特率系数16，1位停止位，7位数
据位，奇校验。
程序段如下。
MOV DX,04A2H
MOV AL,01011010B ;写方式控制字5AH
OUT DX,AL
MOV AL,14H
;写操作命令控制字
OUT DX,AL
完成对8251A初始化后，接收端可进行其他工
30
第11章
本章小结
串行通信是计算机主机与外设间及系
统与系统间传递数据，适用于远距离 通信。
串行通信分同步通信和异步通信两类。
31
第11章
8251A初始化时要设置传输波特率、
停止位位数、校验位、数据位及是否 允许中断等，8251A和CPU通信的方 式主要有查询方式和中断方式。
CRT、键盘、扫描仪等与CPU通信大
3
单工传送： 一方发送，另 一方接收数据
半双工传送： 双方都能接收 或发送，但不 能同时接收和 发送
全双工传送： 有两条通路， 发送信息和接 收信息可同时 进行
A 发 送器
单 工通 信
B 接 收器
A 发 送器 接 收器
(a) 半 双工 通 信
B 发 送器 接 收器
A 发 送器 接 收器
(b) 全 双工 通 信
6
第11章
11.1.2 信号的调制和解调
调制解调器（Modem）是计算机在远程 通讯中采用的辅助外部设备。 发送端用调制器把数字信号转换为模拟信 号。 接收端用解调器检测从发送端送来的模拟 信号，再转换成数字信号。 调制解调器在发送端相当于D/A转换器， 在接收端相当于A/D转换器。
7
第11章
14
D7 D6 D5 D4
D3
D2
D1
D0
EN IR RTS ER SBRK RxE DTR TxEN
进入搜索方式 1:进行SYNC搜索
内部复位 1:8251A复位
请求发送 1:迫使RTS输出0
出错复位 1:复位错误标志
发送允许 1:允许 0:禁止
数据终端准备好 1:迫使DTR输出0
接收允许 1:允许 0:禁止
作，接收到一个字符后自动执行中断服务程序。
24
【例11.5】中断服务程序设计
RECIVE:PUSH AX
PUSH BX
PUSH DX
PUSH DS
MOV DX,04A2H
IN AL,DX MOV AH,AL
;保存接收状态
MOV DX,04A0H
IN AL,DX
;读入接收到的数据
AND AL,7FH TEST AH,38H
8
21
9
20
10
19
11
18
12
17
13
16
14
15
D1 D0 VCC RxC
DTR RTS DSR RESET CLK TxD TxEMPTY CTS SYNDET TxRDY
图11-6 8251A引脚排列图
11
第11章
11.2.3 8251A的编程控制
8251A使用前须用程序对其工作状态 进行设定：
POP DX
POP BX
POP AX
STI
IRET
26
第11章
11.3 串行通信接口标准RS-232C
RS-232C是EIA（电子工业协会）串口 标准（RS-推荐标准，232-标识号，C-修 改次数）。 串口常用是连接鼠标和调制解调器，称 异步通信适配器接口。
27
第11章
串口插座分9针或25针。串口赋予专 门设备名COM1和COM2。 RS-232C在远距离通信中连接数据 终端设备与数据通信设备。也可用于 两台计算机或设备间近距离串行连接。
28
1.RS-232C引脚
RS-232C接口有9针、25针等规格。
（a）25脚排列图
（b）9脚排列图
图11-14 RS-232C引脚排列
25引脚中，有4条数据线、11条控制线、3条定
时信号线、2条地信号线。另外还保留2个引脚，
有3个引脚未定义。
29
第11章
2.RS-232C的连接
RS-232C广泛用于数字终端设备， 如计算机与调制解调器之间的接口， 以实现通过电话线路进行远距离通信。
11.2.4 8251A的 初始化和编程应用
输出方式指令
异步
Y
N 输出第一个同步字符
N
单同步字符？
Y
输出第二个同步字符？
输出命令指令
Y
有复位命令？
N 传输数据
完成？
N
Y
17
第11章
【例11.1】8251A控制口地址301H，数据 口地址300H，按要求对8251A初始化。 （1）异步工作方式，波特率系数64，偶校 验，总字符长度10（1位起始位，8位数据， 1位停止位）； （2）允许接收和发送，使错误位全部复位； （3）查询8251A状态字，接收准备就绪时 从8251A输入数据，否则等待。
RxC
C/D
RESET
TxC
RD WR TxRDY TxE RxRDY BRKDET
RS-232 接口
外设
波特率 发生器
20
8251A和CPU的通信方式： 可采用查询方式和中断方式。 （1）查询方式：发送数据的程序在初始
化程序之后。 【例11.2】用查询方式发送数据。设要
发送的字节数据在TABLE开始的数据区， 数据放在BX中，数据端口地址04A0H， 控制/状态寄存器端口地址04A2H。
将8位数据通道中的一位通过软件实现 串行数据传送； 通过专用通信接口，将并行数据转换为 串行数据传送。
2
第11章
（3）数据传送方式 串 行 通 信 通 过 一 条 信 号 线 按 顺 序 进 行传输，发送信息和接收信息分时使 用线路。 串 行 通 信 数 据 通 常 在 两 个 站 间 进 行 双向传送。 分为单工、半双工和全双工传送。
JNZ WAIT
22
【例11.3】接收数据程序。设接收后数据送DATA开
始数据存储区。8251A各寄存器地址安排同上。
RECV:MOV SI,OFFSET DATA
MOV DX,04A2H
WAIT:IN AL,DX ;读入状态寄存器
TEST AL,38H ;检查是否有任何错误产生
JNZ ERROR ;有,转出错处理
发送控制
接收 缓冲器
TxRDY TxEMPTY TxC
接收器
RxD
接收控制
RxRDY RxC
SYNDET/BRKDET
10
第11章
8251A 引脚功能
D2 D3 RxD GND D4 D5 D6 D7 TxC WR CS C/D RD RxRDY
1
28
2
27
3
26
4
25
5
24
6
23
7 8251A 22
JZ LP
; RxRDY≠1
接收未准备就绪，等待
MOV DX,300H
IN AL,DX
;否则输入数据
19
8251A与CPU及外设的连接：
D7~D0 A7 A6 A5 A4
8086 M/IO
A3 A2 A1
A0 RESET
RD WR
G1 Y0
G2A G2B C B A
D7~D0 RxD
CS
TxD
8251A
21
发送数据程序段：
START:MOV DX,04A2H
LEA SI,TABLE
WAIT:IN AL,DX
TEST AL,04AH ;检查发送寄存器是否空
JZ WAIT
;若为空,则继续等待
PUSH DX
MOV DX,04A0H
LODSB
OUT DX,AL
;否则发送一个字节
POP DX
DEC BX
MOV DX,04A2H
时钟频率＝n×波特率；n叫做波特率系数或 波特率因子，取值为1、16、32或64。
5
（5）串行通信特点
可节省传输线； 传输速度较慢； 多用在批量数据、距离较长的场合。
（6）串行通信基本方式 同步传送：发送方和接收方时钟信号频率 及相位始终保持一致。 异步传送：通信中两个字符间时间间隔不 固定，在一个字符内各位时间间隔固定。
第11章
可编程串行接口芯片8251A
主要教学内容
串行通信概念和基本技术 8251A内部结构及功能 8251A初始化及应用 RS-232-C简介 本章小结，思考及练习题解析
1
第11章
11.1 串行传输基本概念 11.1.1 串行通信概述
（1）将数据一位一位顺序传送，只占用一 条传输线。 （2）采用两种方式
11.2 串行接口芯片8251A
11.2.1 8251A的基本性能 （1）工作在同步或异步通信方式下。 （2）同步方式时允许用单同步和双同步
字符。数据位在5～8位间进行选择。
8
第11章
（3）异步方式时数据位仍在5～8位范围内 选用，用1位作奇偶校验位或不设奇偶位。 能自动为每个数据增加1位启动位及1位、 1.5位或2位停止位。
18
程序段如下：
MOV DX,301H ;控制口地址
MOV AL,01111111B ;方式控制字7FH
OUT DX,AL
;写工作方式控制字
MOV AL,00010101B ;命令控制字15H
OUT DX,AL
;写操作命令控制字
LP:IN AL,DX
;读状态控制字
AND AL,02H ;检查RxRDY是否为1
TEST AL,01H ;否则检查数据是否准备好
JZ WAIT
;未准备好,继续等待检测
MOV DX,04A0H
IN AL,DX
;否则接收一个字节
AND AL,7FH ;保留低7位
Fra Baidu bibliotek
MOV [SI],AL ;送数据缓冲区
INC SI
MOV DX,04A2H
JMP WAIT
23
（2）中断方式：用中断方式可实现8251A和CPU
B 接 收器 发 送器
(c)
图 11-1 数据传送方式 4
（4）数据传输率 每秒传输字符的位数。用波特率表示： ——110、300、600、1200、l800、
2400、4800、9600和19200波特。 若异步串行通信数据传送速率960字符/秒，
每个字符包括一个起始位、8个数据位和一个 停止位，波特率为：10×960＝9600波特
➢同步方式还是异步方式 ➢传输波特率 ➢字符代码位数 ➢校验方式 ➢停止位位数等
12
第11章
8251A内部控制字寄存器用于 8251A的方式控制和命令控制； 8251A内部状态寄存器存放 8251A状态信息。
13
第11章
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Y 同步方式 N
方式 及波
00: 同步*1 01: 异步*1
;检查有无错误产生
JZ SAVAD MOV AL,'?'
;出错的数据用'?'代替
25
SAVAD:MOV DX,SEG BUFFER
MOV DS,DX
MOV BX,OFFSET BUFFER
MOV [BX],AL
;存储数据
MOV AL,20H
OUT 20H,AL ;将EOI命令发给8259
POP DS
（4）有奇偶校验、帧校验和溢出校验3种字 符数据校验方式。
（5）与MODEM直接相连，接收和发送数 据可存放在各自缓冲器中。
9
11.2.2 8251A基本结构
D— 7 D0
数据总线
发送 缓冲器
发送器
TxD
RESET CLK C/D
RD WR
CS
DSR DTR CTS RTS
读/写
。控制电路 。。
。 。 。 。调制解调器
特率 10: 异步*16
11: 异步*64
数 00: 5 据 01: 6 位 10: 7
数 11: 8
*0: 内同步 01: 双同步字 11: 单同步字
00: 无效 01: 1位停止位 10: 1位半 11: 2位
校 验 方 式
*0: 不校验 01: 奇校验 11: 偶校验
图11-8 8251A方式控制字的格式
图11-9 8251A命令控制字的格式
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第11章
D7
D6
D5 D4 D3 D2
D1
D0
DSR SYNDET FE OE PE TxE RxRDY TxRDY
同引脚定义
奇偶错 溢出错 帧出错
图11-10 8251A状态字的格式
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第11章
8251A 初始化 设置方式
都采用RS-232C总线。
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第11章
课堂练习
教材P259：
思考与练习题解析
33
第11章
本章内容到此结束
谢 谢!
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串行通信。
【例11.4】系统以查询方式发送数据，以中断方式
接收数据。波特率系数16，1位停止位，7位数
据位，奇校验。
程序段如下。
MOV DX,04A2H
MOV AL,01011010B ;写方式控制字5AH
OUT DX,AL
MOV AL,14H
;写操作命令控制字
OUT DX,AL
完成对8251A初始化后，接收端可进行其他工
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第11章
本章小结
串行通信是计算机主机与外设间及系
统与系统间传递数据，适用于远距离 通信。
串行通信分同步通信和异步通信两类。
31
第11章
8251A初始化时要设置传输波特率、
停止位位数、校验位、数据位及是否 允许中断等，8251A和CPU通信的方 式主要有查询方式和中断方式。
CRT、键盘、扫描仪等与CPU通信大
3
单工传送： 一方发送，另 一方接收数据
半双工传送： 双方都能接收 或发送，但不 能同时接收和 发送
全双工传送： 有两条通路， 发送信息和接 收信息可同时 进行
A 发 送器
单 工通 信
B 接 收器
A 发 送器 接 收器
(a) 半 双工 通 信
B 发 送器 接 收器
A 发 送器 接 收器
(b) 全 双工 通 信
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第11章
11.1.2 信号的调制和解调
调制解调器（Modem）是计算机在远程 通讯中采用的辅助外部设备。 发送端用调制器把数字信号转换为模拟信 号。 接收端用解调器检测从发送端送来的模拟 信号，再转换成数字信号。 调制解调器在发送端相当于D/A转换器， 在接收端相当于A/D转换器。
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第11章
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D7 D6 D5 D4
D3
D2
D1
D0
EN IR RTS ER SBRK RxE DTR TxEN
进入搜索方式 1:进行SYNC搜索
内部复位 1:8251A复位
请求发送 1:迫使RTS输出0
出错复位 1:复位错误标志
发送允许 1:允许 0:禁止
数据终端准备好 1:迫使DTR输出0
接收允许 1:允许 0:禁止
作，接收到一个字符后自动执行中断服务程序。
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【例11.5】中断服务程序设计
RECIVE:PUSH AX
PUSH BX
PUSH DX
PUSH DS
MOV DX,04A2H
IN AL,DX MOV AH,AL
;保存接收状态
MOV DX,04A0H
IN AL,DX
;读入接收到的数据
AND AL,7FH TEST AH,38H
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D1 D0 VCC RxC
DTR RTS DSR RESET CLK TxD TxEMPTY CTS SYNDET TxRDY
图11-6 8251A引脚排列图
11
第11章
11.2.3 8251A的编程控制
8251A使用前须用程序对其工作状态 进行设定：
POP DX
POP BX
POP AX
STI
IRET
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第11章
11.3 串行通信接口标准RS-232C
RS-232C是EIA（电子工业协会）串口 标准（RS-推荐标准，232-标识号，C-修 改次数）。 串口常用是连接鼠标和调制解调器，称 异步通信适配器接口。
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第11章
串口插座分9针或25针。串口赋予专 门设备名COM1和COM2。 RS-232C在远距离通信中连接数据 终端设备与数据通信设备。也可用于 两台计算机或设备间近距离串行连接。
28
1.RS-232C引脚
RS-232C接口有9针、25针等规格。
（a）25脚排列图
（b）9脚排列图
图11-14 RS-232C引脚排列
25引脚中，有4条数据线、11条控制线、3条定
时信号线、2条地信号线。另外还保留2个引脚，
有3个引脚未定义。
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第11章
2.RS-232C的连接
RS-232C广泛用于数字终端设备， 如计算机与调制解调器之间的接口， 以实现通过电话线路进行远距离通信。
11.2.4 8251A的 初始化和编程应用
输出方式指令
异步
Y
N 输出第一个同步字符
N
单同步字符？
Y
输出第二个同步字符？
输出命令指令
Y
有复位命令？
N 传输数据
完成？
N
Y
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第11章
【例11.1】8251A控制口地址301H，数据 口地址300H，按要求对8251A初始化。 （1）异步工作方式，波特率系数64，偶校 验，总字符长度10（1位起始位，8位数据， 1位停止位）； （2）允许接收和发送，使错误位全部复位； （3）查询8251A状态字，接收准备就绪时 从8251A输入数据，否则等待。
RxC
C/D
RESET
TxC
RD WR TxRDY TxE RxRDY BRKDET
RS-232 接口
外设
波特率 发生器
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8251A和CPU的通信方式： 可采用查询方式和中断方式。 （1）查询方式：发送数据的程序在初始
化程序之后。 【例11.2】用查询方式发送数据。设要
发送的字节数据在TABLE开始的数据区， 数据放在BX中，数据端口地址04A0H， 控制/状态寄存器端口地址04A2H。
将8位数据通道中的一位通过软件实现 串行数据传送； 通过专用通信接口，将并行数据转换为 串行数据传送。
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第11章
（3）数据传送方式 串 行 通 信 通 过 一 条 信 号 线 按 顺 序 进 行传输，发送信息和接收信息分时使 用线路。 串 行 通 信 数 据 通 常 在 两 个 站 间 进 行 双向传送。 分为单工、半双工和全双工传送。
JNZ WAIT
22
【例11.3】接收数据程序。设接收后数据送DATA开
始数据存储区。8251A各寄存器地址安排同上。
RECV:MOV SI,OFFSET DATA
MOV DX,04A2H
WAIT:IN AL,DX ;读入状态寄存器
TEST AL,38H ;检查是否有任何错误产生
JNZ ERROR ;有,转出错处理
发送控制
接收 缓冲器
TxRDY TxEMPTY TxC
接收器
RxD
接收控制
RxRDY RxC
SYNDET/BRKDET
10
第11章
8251A 引脚功能
D2 D3 RxD GND D4 D5 D6 D7 TxC WR CS C/D RD RxRDY
1
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2
27
3
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4
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5
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7 8251A 22
JZ LP
; RxRDY≠1
接收未准备就绪，等待
MOV DX,300H
IN AL,DX
;否则输入数据
19
8251A与CPU及外设的连接：
D7~D0 A7 A6 A5 A4
8086 M/IO
A3 A2 A1
A0 RESET
RD WR
G1 Y0
G2A G2B C B A
D7~D0 RxD
CS
TxD
8251A
21
发送数据程序段：
START:MOV DX,04A2H
LEA SI,TABLE
WAIT:IN AL,DX
TEST AL,04AH ;检查发送寄存器是否空
JZ WAIT
;若为空,则继续等待
PUSH DX
MOV DX,04A0H
LODSB
OUT DX,AL
;否则发送一个字节
POP DX
DEC BX
MOV DX,04A2H
时钟频率＝n×波特率；n叫做波特率系数或 波特率因子，取值为1、16、32或64。
5
（5）串行通信特点
可节省传输线； 传输速度较慢； 多用在批量数据、距离较长的场合。
（6）串行通信基本方式 同步传送：发送方和接收方时钟信号频率 及相位始终保持一致。 异步传送：通信中两个字符间时间间隔不 固定，在一个字符内各位时间间隔固定。
第11章
可编程串行接口芯片8251A
主要教学内容
串行通信概念和基本技术 8251A内部结构及功能 8251A初始化及应用 RS-232-C简介 本章小结，思考及练习题解析
1
第11章
11.1 串行传输基本概念 11.1.1 串行通信概述
（1）将数据一位一位顺序传送，只占用一 条传输线。 （2）采用两种方式
11.2 串行接口芯片8251A
11.2.1 8251A的基本性能 （1）工作在同步或异步通信方式下。 （2）同步方式时允许用单同步和双同步
字符。数据位在5～8位间进行选择。
8
第11章
（3）异步方式时数据位仍在5～8位范围内 选用，用1位作奇偶校验位或不设奇偶位。 能自动为每个数据增加1位启动位及1位、 1.5位或2位停止位。
18
程序段如下：
MOV DX,301H ;控制口地址
MOV AL,01111111B ;方式控制字7FH
OUT DX,AL
;写工作方式控制字
MOV AL,00010101B ;命令控制字15H
OUT DX,AL
;写操作命令控制字
LP:IN AL,DX
;读状态控制字
AND AL,02H ;检查RxRDY是否为1
TEST AL,01H ;否则检查数据是否准备好
JZ WAIT
;未准备好,继续等待检测
MOV DX,04A0H
IN AL,DX
;否则接收一个字节
AND AL,7FH ;保留低7位
Fra Baidu bibliotek
MOV [SI],AL ;送数据缓冲区
INC SI
MOV DX,04A2H
JMP WAIT
23
（2）中断方式：用中断方式可实现8251A和CPU
B 接 收器 发 送器
(c)
图 11-1 数据传送方式 4
（4）数据传输率 每秒传输字符的位数。用波特率表示： ——110、300、600、1200、l800、
2400、4800、9600和19200波特。 若异步串行通信数据传送速率960字符/秒，
每个字符包括一个起始位、8个数据位和一个 停止位，波特率为：10×960＝9600波特
➢同步方式还是异步方式 ➢传输波特率 ➢字符代码位数 ➢校验方式 ➢停止位位数等
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第11章
8251A内部控制字寄存器用于 8251A的方式控制和命令控制； 8251A内部状态寄存器存放 8251A状态信息。
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第11章
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Y 同步方式 N
方式 及波
00: 同步*1 01: 异步*1
;检查有无错误产生
JZ SAVAD MOV AL,'?'
;出错的数据用'?'代替
25
SAVAD:MOV DX,SEG BUFFER
MOV DS,DX
MOV BX,OFFSET BUFFER
MOV [BX],AL
;存储数据
MOV AL,20H
OUT 20H,AL ;将EOI命令发给8259
POP DS
（4）有奇偶校验、帧校验和溢出校验3种字 符数据校验方式。
（5）与MODEM直接相连，接收和发送数 据可存放在各自缓冲器中。
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11.2.2 8251A基本结构
D— 7 D0
数据总线
发送 缓冲器
发送器
TxD
RESET CLK C/D
RD WR
CS
DSR DTR CTS RTS
读/写
。控制电路 。。
。 。 。 。调制解调器
特率 10: 异步*16
11: 异步*64
数 00: 5 据 01: 6 位 10: 7
数 11: 8
*0: 内同步 01: 双同步字 11: 单同步字
00: 无效 01: 1位停止位 10: 1位半 11: 2位
校 验 方 式
*0: 不校验 01: 奇校验 11: 偶校验
图11-8 8251A方式控制字的格式