第七章 通信接口技术
河北科大微机原理第7章接口技术(8251)
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外同步方式下，由其它设备在其 SYNDET引脚（此时 为同步输入）加一个高电平实现同步。SYNDET引脚一出 现高电平，8251A就会立即脱离对同步字符的搜索过程， 只要此高电平能维持一个接收时钟周期的时间，8251A便 认为已经实现同步了。 8251A实现同步后，接收器利用时钟信号对 RXD线进 行采样，并把接收到的数据位送到移位寄存器中。每当接 收到的数据位够一个字符的数位时，就把移位寄存器内容 送至接收数据输入缓冲寄存器，同时发出 RXRDY 准备好 信号。
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发送器的另一个功能是发送中止字符（BREAK）。 中止字符是由在通信线上的连续低电平信号组成。只 要8251A的命令寄存器的Bit3为“1”，发送器就始终 发送中止字符。
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3. 8251A的U接口信号 1）片选信号 2）数据信号D7～D0 3）读/写控制信号 RD──读信号 WR──写信号 C/D──控制/数据信号，是CPU送往8251A的信号， 区分当前读/写的是数据、控制还是状态 信息。即当为高电平时，传送的是控制信 息（写过程）或者状态信息（读过程）； 为低电平时，传送的是数据信息。
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（1） RS-232-C接口 美国电子工业协会EIA推荐的国际通用的一种串行 通信接口标准。 RS（Recommeded standard）代表推荐标准 232是标识号 C代表RS232的最新一次修改（1969） RS-232C作为工业标准，保证了不同厂家产品之间的兼 容。例如，目前在 IBM PC机上的 COM1、COM2接口， 就是RS-232C接口。
32
4）收发联络信号 TXRDY── 发送器准备好信号。通知 CPU，8251A 已准 备好发送一个字符。 若TXRDY为高电平，CPU可输出一个数据至8251A。 实际使用中，若8251A和CPU之间采用中断方式，则 TXRDY可作为中断请求信号；若8251A和CPU之间采 用查询方式，则TXRDY可作为一状态信号。不论是用 中断方式还是查询方式，当8251A收到来自CPU的一 个数据后， TXRDY信号变为低电平。
单片机原理及接口技术课后答案第七章
第七章1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？答：在异步串行通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或一字节数据）传送的，每一帧的数据格式参考书。
通信采用帧格式，无需同步字符。
存在空闲位也是异步通信的特征之一。
2、89C51单片机的串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？答：89C51单片机的串行接口由发送缓冲期SBUF，接收缓冲期SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。
由发送缓冲期SBUF发送数据，接收缓冲期SBUF接收数据。
串行接口通信的工作方式选择、接收和发送控制及状态等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示。
定时器T1产生串行通信所需的波特率。
3、简述串行口接收和发送数据的过程。
答：串行接口的接收和发送是对同一地址（99H）两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读和写的。
当向SBUF发“写”命令时（执行“MOV SBUF,A”），即向缓冲期SBUF装载并开始TXD引脚向外发送一帧数据，发送完便使发送中断标志位TI=1。
在满足串行接口接收中断标志位RI（SCON.0）=0的条件下，置允许接收位REN （SCON.4）=1,就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI=1。
当发读SBUF命令时（执行“MOV A, SBUF”），便由接收缓冲期SBUF 取出信息通过89C51内部总线送CPU。
4、89C51串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方式的波特率如何确定？答：89C51串行口有4种工作方式：方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位异步收发），方式2（11位异步收发），方式3（11位异步收发）。
有2种帧格式：10位，11位方式0：方式0的波特率≌fosc/12(波特率固定为振荡频率1/12)方式2：方式2波特率≌2SMOD/64×fosc方式1和方式3：方式1和方式3波特率≌2SMOD/32×(T1溢出速率)如果T1采用模式2则：5、若异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，其波特率是多少？答：已知每分钟传送3600个字符，方式3每个字符11位，则：波特率=（11b/字符）×（3600字符/60s）=660b/s6、89C51中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？答：89c51SCON的SM2是多机通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM2=1，则允许多机通信。
通信电子产品的接口技术
通信电子产品的接口技术随着信息时代的来临，各种通信电子产品开始普及并深入人们的生活。
例如手机、电脑、电视等设备，它们都用到了接口技术，使得设备可以互相连接并进行数据传输。
本文将从接口技术的概念、应用领域、种类及发展趋势等方面进行探讨。
一、接口技术概述接口技术是指用于不同设备、系统间进行数据交换操作的方法和规范。
所谓“接口”，即设备与设备之间、系统与系统之间的连通点。
也就是说，通过接口，不同的设备可以进行互连，并完成各种操作。
而不同类别设备之间的通信就需要利用不同的接口技术。
二、应用领域接口技术应用的领域非常广泛，例如：数字家庭、智能手机、电视机、汽车电子、工控自动化等等。
其中，数字家庭产品包括电视、音响系统、摄像机、家庭网络、计算机等。
各种家庭数字化电子产品通过接口标准和通信协议来实现互联互通。
智能手机已成为现代人生活中必不可少的装备，而这也离不开接口技术的支持。
例如，智能手机中的耳机接口、可变化存储卡接口、充电接口等，它们的协议和信号规范都要符合一定的标准，才能保证不同品牌的手机进行连接。
汽车电子是近年来兴起的一个新产业，也是每个人日常生活中必不可少的交通工具，它的升级带动了接口技术的不断发展。
例如，汽车导航、车载音响、后视镜显示等都需要通过接口来实现互联互通。
三、种类接口技术大致可以分为串口、并口、USB、IEEE1394、HDMI、VGA、DVI、联合高清接口（HDMI）、DisplayPort、光纤、Wireless USB、Wi-Fi、蓝牙等。
不同的设备会根据自身的情况选择不同的接口技术。
设备之间的接口种类的不同，会导致其互相连接失败，数据不能正常传输。
1. 串口串口是一种常见的传输方式，其中串口有很多不同的通信方法和协议。
串口的最大优点是连接简单，并且花费低，但是传输速率相对较慢，一般不适合大容量数据的传输。
串口主要用于打印机和调制解调器这类辅助设备。
2. 并口并口中的并行接口用于数据传输量较大的设备。
计算机通信接口技术
计算机通信接口技术计算机通信接口技术是计算机网络中的重要组成部分，它承担着计算机之间数据传输的任务。
本文将从通信接口的定义、分类、作用、发展历程以及应用领域等方面进行阐述。
一、通信接口的定义通信接口是计算机中用于实现不同设备之间数据传输的硬件或软件接口。
它提供了数据传输所需的物理、电气和协议等方面的支持，使不同设备之间能够进行有效的通信。
二、通信接口的分类通信接口根据其连接方式和传输速率的不同，可分为并行接口和串行接口。
并行接口是指同时传送多位数据的接口，常见的有打印机接口；串行接口是指逐位传输数据的接口，常见的有串口和USB接口。
三、通信接口的作用通信接口的主要作用是实现不同设备之间的数据传输。
通过通信接口，计算机可以连接外部设备，如打印机、鼠标、键盘等，实现与这些设备的数据交互。
同时，通信接口也支持计算机之间的数据传输，如通过局域网实现多台计算机之间的文件共享。
四、通信接口的发展历程随着计算机技术的不断发展，通信接口也经历了多个阶段。
早期的计算机通信接口主要采用并行接口，如LPT接口和ISA总线。
随后，串行接口逐渐取代了并行接口，如RS-232串口和USB接口的出现。
而近年来，随着高速网络的普及，以太网接口成为了主流的通信接口技术。
五、通信接口的应用领域通信接口技术广泛应用于各个领域。
在个人计算机领域，通信接口实现了计算机与外部设备的连接，如打印机接口、鼠标接口、键盘接口等。
在网络领域，以太网接口是实现计算机之间数据传输的关键技术。
在工业控制领域，通信接口实现了计算机与各类仪器设备的连接，用于实时监测和控制。
在通信领域，通信接口技术是实现电话、短信、视频通话等通信功能的基础。
总结：计算机通信接口技术是实现计算机之间数据传输的重要组成部分。
它提供了数据传输所需的硬件和软件支持，使不同设备之间能够进行有效的通信。
通信接口根据连接方式和传输速率的不同，可分为并行接口和串行接口。
通信接口的作用主要是实现计算机与外部设备、计算机与计算机之间的数据交互。
8251微机原理
1. RS-232C接口标准
• RS-232C最初是为了使用公用电话网进行数据通信而制定的标准。 在发送端：通过调制解调器将表示为 “1”、“0”的高低电平，转换成相应的高低频率
的模拟信号，发送到公用电话网。
在接受端：……. RS-232C提供了一个利用电话网通过MODEM把远距离设备连接在一起完成通信
的技术规范。
RS-232C 计算机 MODEM 信道（传输线路） RS-232C MODEM
计算机 或终端
• 随着计算机的发展，除了上述连接，也可用 RS-232C 使计算机与终端相连。 RS-232C 终端
计算机
(1) RS-232C 标准 RS-232C 提出了数据终端设备（DTC）和数据通信设备（DCE）之间串行 传输数据的接口规范，对接口的机械特性、电器特性、功能特性做了规定。 • 机械特性：标准规定了使用一个25针标准连接器（插头座），并对连接器的尺寸、 每个针的排列位置做了明确规定。 • 电气特性：标准规定，逻辑“1”信号，电平在 –3V ~ -15V 之间； 逻辑“0”信号，电平在 +3V ~ +15V 之间；
• DCE做好接收数据的准备，DSR和DTR 信号有效，通知modem可以接收/发送数据；
接通与外线的连接，起到摘机的作用，交换机停止振铃。 ③ ④ 乙方准备好后（DTR、RTS、CTS有效），即通过 MODEM 向甲方送一个载波信号； 甲方收到此载波信号后，即知乙方已做好准备，使DSR 、CTS 有效，并向乙方 发送一个载波频率。
① 扩展的BCD交换码 EBCDIC —— 这是一种 8 位编码，较常用在同步通信中。 ② 美国标准信息交换码 ASCⅡ。
3. 两种通信方式
① 异步通信 ASYNC（Asynchronous Data Communication）
第七章通信接口技术
第七章通信接口技术本章的难点和重点可编程的并行输入/输出接口8255(1) 8255的端口选择信号A0、A1与读信号、写信号相配合用来选择端口及内部操纵寄放器，并操纵信息传送的方向。
它一样与地址线相连；用来决定8255的端口地址。
依前述奇偶端口地址原那么，8255与16位数据总线的CPU相连时，A0、A1别离与CPU的A1、A2地址线相连。
(2) 8255的A口、B口、C口的上半部份与下半部份可通过编程指定为输入或输出，但应注意C口数据的传送是以字节为单位的，不能单独进行读写。
当C口的两部份工作方式不同时，注意屏蔽操作时的彼此阻碍．(3) 8255的通道C一样用作实现联络信号，当需对其中的一名进行置位复位操作时，应利用8255操纵字中的C 口置位复位操纵字。
(4) 8255方式1及方式2的状态字中的列位直接与C口的引脚状态相关，一样不对它们进行输出操作，专门关于工作方式所指定的联络信号而言，不能对其任意复位置位。
那个地址唯一的例外是中断许诺触发器状态信号INTE，对其进行的置位复位操作只阻碍中断许诺触发器状态，而不阻碍相应引脚的电平。
串行通信接口8251(1)注意8251的初始化编程顺序，由于8251的命令指令、方式操纵字和同步SYN字符之间无特点标志，它们间的区别仅在于装入的前后顺序，因此必需严格依照其编程顺序进行编程。
(2) 8251改变方式时，必需先复位，再从头设置方式。
(3) 8251的命令指令与发送数据共用发送数据/命令缓冲器。
在发送数据进程中，发送死令将覆盖缓冲器中等待发送的字符，要求CPU必需等TxRDY=1时才能输出命令指令。
(4) 8251同步方式接收时除设置许诺接收外，必需指定进入搜索方式，且使犯错标志复位。
(5)程序指定的字符长度小于8位时，有效数据是右满的。
数据写入8251，不用的位是任意的；从8251读数据，不用的位是0。
(6)注意8251状态位的TxRDY与输出引脚TxRDY的区别。
第7章串行口
一、 89C51串行口 1、结 构
图7-7 串行口内部结构示意简图
☞ 2、串行口控制字及控制寄存器
串行口控制寄存器SCON（98H）
• ①SM0和SM1（SCON.7，SCON.6）——串行
口工作方式选择位。两个选择位对应4种通信方式，
如表7-1所示。其中，fosc是振荡频率。
3、串行通信工作方式
2 SMOD f osc 16 / 2 初值 串行方式1、方式3波特率≌ 32 12
4、波特率设计
• 定时器T1用作波特率发生器时，通常选用定时器模 式2（自动重装初值定时器）比较实用。每过“28-X” 个机器周期，定时器T1就会产生一次溢出。
• T1溢出速率为 T1溢出速率≌(fosc/12)/(28-X)
移位时钟来源不同，因此，各种方式的波特率计算公式也
不同。
4、波特率设计
• （1）方式0的波特率 由图7-14可见，方式0时，发送或接收一位数据的移位 时钟脉冲由S6（即第6个状态周期，第12个节拍）给出， 即每个机器周期产生一个移位时钟，发送或接收一位数据。
因此，波特率固定为振荡频率的1/12，并不受PCON寄存
TxD输出移位时钟，频率=fosc1/12；
每接收 8位数据RI就自动置1；
需要用软件清零 RI。
☞经常配合“串入并出”“并入串出”移位 寄存器一起使用扩展接口
☞方式0工作时，多用查询方式编程： 发送：MOV SBUF，A 接收：JNB RI，$ JNB TI，$ CLR RI CLR TI MOV A, SBUF ☞复位时,SCON 已经被清零,缺省值: 方式0。 ☞接收前,务必先置位 REN=1 允许接收数据。
通信接口技术
通道自环时时钟方式的设定
保护 机房
通信 机房
通信 机房
保护 机房
RCS -931
MUX -64B
PCM 交换机
PCM 交换机
MUX -64B
RCS -931
方式1
方式2
方式3
方式4
方式1、2，“专用光纤”置“1”；方式3、4，“专用光纤”置
2M速率与64K速率的区别
• 2M速率省去两侧PCM交换机设备，通信链路上减少 了中间环节，减少了传输时延
• 2M速率增加了传输带宽，可以传输更多保护信息
–同后备保护一样，差动保护也采用24点计算，动作性 能根据快速稳定
–由于在传输采样值的同时也传输了相量值，通道误码 时稳态量差动不受数据窗的影响，动作速度几乎不受 影响
～
收
收时钟
64Kb/s
～
～
RCS－900 系列纵联 差动保护
图3.5.3 外时钟(从─从)方式
时钟方式
• 若通过64Kb/s同向接口复接PCM通信设备，必须采 用外部时钟方式，即两侧装置的发送时钟工作在 “从─从”方式。数据发送时钟和接收时钟为同一 时钟源，均是从接收数据码流中提取，否则会产生 周期性的滑码现象。若两侧采用SDH通信网络设备 时，两侧的通信设备不必进行通信时钟设定。若两 侧采用PDH准同步通信设备时，还得对两侧的PDH通 信设备进行通信时钟设定。即把一侧的通信时钟设 为主时钟（内时钟），另一侧通信时钟设为从时钟， 否则会因为PDH的速率适配，而产生周期性的数据 丢失（或重复）问题。
复接PCM
保护 机房
通信 机房
通信 机房
保护 机房
RCS -931
MUX -64B
PCM 交换机
单片机第7章89C51串行口和串行通信PPT课件
4
7.1 串行通信的概念
• 在实际工作中，计算机的CPU与外部设备之间常常要进 行信息交换，一台计算机与其他计算机之间也往往要交 换信息，所有这些信息交换均可称为通信。
• 通信方式有两种，即并行通信和串行通信。
• 通常根据信息传送的距离决定采用哪种通信方式。
• 例如，在IBM-PC机与外部设备（如打印机等）通信时， 如果距离小于30m，可采用并行通信方式；当距离大于 30m时，则要采用串行通信方式。89C51单片机具有并 行和串行二种基本通信方式。
字 同 符 步 1 字 同 符 步 2 数 据 块 （ 若 干 字 节 ）校 符 验 1 校 符 验 2
起 始
结 束
➢ 在这种通信方式中，数据块内的各位数据之间没有间 隔，传输效率高；
➢ 发送、接收双方必须保持同步(使用同一时钟信号)， 且数据块长度越大，对同步要求就越高。
➢ 同步通信设备复杂，成本高，一般只用在高速数字通 信系统中。
• 在同步传送时，要求用时钟来实现发送端与接收端之间的同步。为了保 证接收正确无误，发送方除了传送数据外，还要同时传送时钟信号。
• 同步传送可以提高传输速率（达56kb/s或更高），但硬件比较复杂。
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28.09.2020
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2、异步通信
• 起始位（0）信号只占用一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达。线路上在不 传送字符时应保持为1。接收端不断检测线路的状态，若连续为1以后又测到一个0，就知道 发来一个新字符， 应马上准备接收。字符的起始位还被用作同步接收端的时钟，以保证以 后的接收能正确进行。
28.09.2020
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第七章 89C51串行口及串行通信技术
• 串行通信只用一位数据线传送数据的位信号，即使加上几 条通信联络控制线，也用不了很多电缆线。因此，串行通 信适合远距离数据传送，如大型主机与其远程终端之间、 处于两地的计算机之间采用串行通信就非常经济。当然， 串行通信要求有转换数据格式、时间控制等逻辑电路，这 些电路目前已被集成在大规模集成电路中（称为可编程串 行通信控制器），使用很方便。
第七章通信接口技术
位0 abcdefgh
位1
D0
…
同 D1
相 D2
驱 D3
动 D4
器 D5
D6
D7
位2 共阴 …
静态显示接口
a
ha
ha
h
3#
2#
1#
MC14495
MC14495
MC14495
8255A
PA0 PA1 PA2 PA3 PB0 PB1 PB2
MC14495具有译码（BCD—显示码）、 锁存、驱动、限流作用。
CS A1 A0 RD WR
功能
00 00 1 00 10 1
对端口 A 读
对端口 B 读
输
01 00 1
对端口 C 读
0 1 1 0 1 非法，不能对控制口读 入
00 01 0 00 11 0
对端口 A 写
对端口 B 写
输
01 01 0 01 11 0
对端口 C 写
对控制口写
出
1 × ×× × ×× ×1 1
打印机工作过程为： 当主机要往打印机输出字符时，①先查询打
印机BUSY信号，当BUSY=0时可传送字符， ②然 后将要打印字符的ASII码（从A口）传送至打印 机， ③同时发出选通信号（STB）将字符选通到 打印机输入缓冲器。
设8255的端口地址为：3B0H 3B2H 3B4H 3B6H
PA PC6 PC2
数据缓冲器为三态
断 开
二、CPU与8255A的接口
8086最小模式
D0~D7
RD WR A2
A1
RESET
A9 A8 A7 A6 A0 M/IO A5 A4 A3
＆ G
G2A Y6
光纤通信技术-第七章-光纤通信系统PPT课件
信号如何特殊，其传输系统都不依赖于信息 信号而进行正确的传输。
1. 扰码
为了保证传输的透明性，在系统光发射机 的调制器前，需要附加一个扰码器，将原始的 二进制码序列进行变换，使其接近随机序列。 它是根据一定的规则将信号码流进行扰码，经 过扰码后使线路码流中的“0”、“1”出现概 率相等，从而改善了码流的一些特性。但是它 仍然具有下列缺点：
2. 可以用再生中继，传输距离长。数字通信系 统可以用不同方式再生传输信号，消除传输 过程中的噪声积累，恢复原信号，延长传输 距离。
3. 适用各种业务的传输，灵活性大。在数字通 信系统中，话音、图像等各种信息都变换为 二进制数字信号，可以把传输技术和交换技 术结合起来，有利于实现综合业务。
4. 容易实现高强度的保密通信。只需要将明文 与密钥序列逐位模2相加， 就可以实现保密 通信。只要精心设计加密方案和密钥序列并 经常更换密钥， 便可达到很高的保密强度。
光纤部分可根据所传信号的质量要求、传 输距离、适用场合等指标选单模光纤、多模光 纤或其他特ห้องสมุดไป่ตู้光纤。
光接收部分则采用和光发射部分相反的操 作，将光信号转换为电信号，然后再进行解复 用，然后将基带信号送给相关用户。
7.1.2 光纤通信系统的分类
光纤通信系统根据不同的分类方法可以划分 为不同类型。 1. 按系统所用光纤类型可将光纤通信系统分为单模 光纤通信系统和多模光纤通信系统； 2. 按光纤通信系统应用的场合分为公用型光纤通信 系统和专用光纤通信系统，如专网中的电力光纤 通信系统，铁道光纤通信系统，军用光纤通信系 统等；
不能完全控制长连“1”和长连“0”序列的 出现；
没有引入冗余，不能进行在线误码检测； 信号频谱中接近于直流的分量较大。
接口技术
图7-10 例7.1所产生的波形
第七章 接口技术
解：由图7-9可以看出，DAC0832采用的是单缓冲单极性 的接线方式，它的选通地址为7FFFH。 锯齿波程序： ORG MOV CLR INC NOP NOP NOP SJMP LOOP END A A ；延时 0000H ；输入寄存器地址 ；转换初值 DPTR，#7FFFH
第七章 接口技术
三角波程序：
ORG 0100H
MOV
DOWN： MOV MOVX INC MOVX DEC JNZ UP： MOV MOVX
A，#0FFH
R0，#0FEH @R0，A R0 @R0，A A DOWN R0，#0FEH @R0，A ；线性上升段 ；线性下降段
INC
MOVX INC JNZ MOV SJMP END
第七章 接口技术
为了说明T型电阻网络的工作原理，现以四位D/A 转换器为例加以讨论，如图2-2所示。
VREF
I3 2R S3 1
I2 2R S2 1
I1 2R S1 1
0
0
0
0
Iout2
b3
b2 b1 四位DAC寄存器
b0
图7-2 T型电阻网络型D/A转换器
返回本节
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第七章 接口技术
3. 双缓冲方式
所谓双缓冲方式，就是把DAC0832 的两个锁存器都接成受控锁存方式。 双缓冲方式DAC0832的连接如图7-11 所示。
第七章 接口技术
WR 8031 P0.0 P0.7
锁 译 码 器
.
FFH FEH
WR1 WR2 XFER CS
单片机原理及接口技术 第七章
7.6.2 中断返回
在中断服务子程序的最后要安排 一条中断返回指令IRET，执行该指令， 系统自动将堆栈内保存的 IP/EIP和CS 值弹出，从而恢复主程序断点处的地 址值，同时还自动恢复标志寄存器FR 或EFR的内容，使CPU转到被中断的程 序中继续执行。
7.6.4 中断请求的撤除
①若ITO (ITl) =0，外中断为电平触发方式。单片机在每一个机器周期的S5P2期间采样中断输入信号INTO （INT1）的状态，若为低电平，即可使TCON寄存器中的中断请求标志位IEO (IEl)置位，若满足响应条件就能得 以及时响应。由于外中断源在每个机器周期被采样一次，所以输入的低电平至少必须保持12个振荡周期，以保 证能被采样到。而一旦CPU响应中断，进入中断服务程序时，IEO (IEl)会被CPU自动删除，但由于中断系统没有 对外的中断应答信号，即中断响应后没有信号输出去通知外设结束中断申请，所以，设计人员如果没有措施来 撤除低电平信号，则在下一个机器周期CPU检测外中断申请时又会发现有低电平信号而将IEO (IEl)重新置位。
外部中断是由外部原因引起的，共有两个中断源，及外部中断0和外部中断1，相应的中断 请求信号输入端是INT0和INT1。 外部中断INT0和INT1有两种触发方式，即电触发方式和脉冲触发方式。
7.4.2 定时中断类
定时中断发生在单片机的内部，也有两个中断源，即为定时/计数器0溢出中断和定时/计 数器1溢出中断。
7.4 中断源类型
中断源,中断是指由于某种事件的发生（硬件或者软件的），计算机暂停执行当前的程序， 转而执行另一程序，以处理发生的事件，处理完毕后又返回原程序继续作业的过程。中断是 处理器一种工作状态的描述。我们把引起中断的原因，或者能够发出中断请求信号的来源统 称为中断源。
第七章 通信接口技术(少学时)
+5V 电源供电、具有发送和接收的一体化 芯片，如：MAX232等。
7.2 RS－232C
MAX232 结构原理图： 2组收发转换器
电源变换
TTL输入
RS-232输出
TTL输出
RS-232输入
7.2 RS－232C
1 2 3 4 5 6 7 8 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 INT 1 INT 0 T1 T0 E A/VP X1 X2 RE SE T RD WR RXD T XD AL E /P PSE N 10 11 30 29
第七章 通信接口技术 7.1 7.2 7.3 7.4 概述 RS－232C RS-422A/RS-485接口 MCS-51的串行口通信
本章介绍的主要内容 ★串行通信的基本概念 ★串行通信接口标准（重点） ★串行通信的应用编程（难点）
7.1 概述
单片机应用与数据采集或工业控制时，往 往作为前端机安装在工业现场，远离主机，现 场数据往往采用串行通信方式发往主机进行处 理，以降低通信成本，提高通信可靠性。
80C51接收帧格式
帧头 外设地址 数据长度 数据 校验 帧尾
7.1 概述 三、波特率 单位时间内传送的信息量。在计算机中，以每 秒传送的二进制位数为单位。 例如：100字符/秒，1个字符11位， 波特率为：100×11=1100（波特） 平均每位传送占用时间 Td = 1/1100=0.909ms
7.2 RS－232C TTL电平转换成RS232C标准:专用集成电路 如: MC1488 或 75188 : TTLRS232C MC1489 或 75189 : RS232CTTL
需要 采用 ±12 V电源
逻辑电平对地，为单端信号，有公共地。属于 单端驱动发送，单端接收。
《接口与通信》第七章 数据通信基础ok
其中最主要的性能指标是有效性与可靠性。
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有效性
对于数字通信系统，有效性可用一定信道条件下信息速率 来衡量。 若码元速率为Rs，信息速率为Rb，每个码元有N种可能采 用的符号，则它们之间的关系为： 或
码元：数字信号中每一位的通称。即可以用二进制表示，也可以用其 它进制的数表示。 码元速率又称传码率或波特率:指每秒钟信号变化的次数，也称调制 速率，单位是波特（Baud）。 信息速率又称比特率：指每秒钟传送的二进制位数，单位是b/s。 如当码元用八进制表示时，每个信号值可表示３位二进制，则比特率 是波特率的３倍；当码元用二进制表示时，则比特率和波特率相同。
一种是将基带信号转换成适应模拟信道传输的频带信号，即 调制变换，它由调制器完成。 另一种是在接收端将频带信号还原成对应的基带信号，即解 调变换，它由解调器完成。
模拟通信系统模型
7
数字通信系统
信道中传输数字信号的系统称为数字通信系统。
比如，计算机通信、数字电视或数字电话等都属于数字通信 基本特征是传输的信号具有随时间“离散”或“数字”变化的特 性
按信道中所传信号的不同分：
5
模拟信号与数字信号
模拟信号是指其幅度随时间而连续变化的信号。有两个主 要参数：振幅A和频率f。 数字信号是指其幅度是时间的离散函数。
6
模拟通信系统
信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。
基本特征是传输的信号具有随时间“连续”变化的特性。
由于模拟通信系统的信源端和信宿端的信号都是基带信号， 而信道传输的信号为模拟信号(即频带信号)，因此，在该 系统中包含着两种重要变换。
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方式1输出时信号时序图
第七章 通信接口技术
例3：利用8255A方式1驱动打印机，把缓 冲区BUFF中的400H个字节的ASCⅡ码 送打印机打印。设端口地址分别为60H、 61H、62H、63H。
•
PA
•
PC7
•
PC6
• •控制字：1010P1C0400B
•D0~D7
•STB •ACK •BUSY
第七章 通信接口技术
二、 串行通信与串行接口
1、串行通信
将数据的各位按时间顺序依次在一根传输线上传输。
•源 •TD
• •RD
•目 •的
•数据的各位依次由源到达目的地 → 慢 •数据线少 → 远程, 费用低
•串行通信适于长距离、中低速通信
第七章 通信接口技术
2、串行接口
• 能够完成串行通信任务的接口 • 功能：
（三）、波特率（传输率）
是指单位时间内传送二进制数据的位数， 其单位是位/秒（bit/s)。它是衡量串行数 据速度快慢的重要指标。最常用的标准波 特率是110、300、600、1200、2400、 4800、9600、19200b/s等。
注：区分字符速率与波特率概念。 例：如果一个串行字符由1个起始位，7个数据
第七章 通信接口技术
1、方式0（基本输入/输出方式）
它适用于不需要应答信号的简单输入输出场 合，若需要联络时，可自定义C口为联络信号。
构成3个8位端口，或2个4位、2个8位端口， 以适应不同应用场合。
例1：设某8086系统中连接一片8255A，8255A的 A口接拨码盘，B口接共阴数码管，设计程序段 使数码管显示拨码盘的数字。
•A0 •RESET PB
• A2
•＆
•G
•
•
A1
•G2A
PC
RESET
•≥1 Y6
•CS
•
•G2B
A9
•
•C
A8
•B
•
•A
A7
••
A口
B口 C口 控制口
•端• 口地A址6 ：1110110000B、3B2H、3B4H、3B6H
A0
•
第七章 通信接口技术
三、8255A初始化编程
•方式选择控制字
8255A的控制字
•置位复位控制字（对C口任一位）
8255A方式选择控制字
第七章 通信接口技术
➢置位复位控制字
第七章 通信接口技术
四、 8255A三种工作方式及应用 根据A口和C口、B口和C口之间硬件关系的不同，
可以有三种不同的工作方式, 分别称为方式 0、方式 1、方式 2（只针对A口）。 A口或B口工作在方式 0: 与C口之间没有硬件联系。 A口或B口工作在方式 1: C口的某3根引脚作为端口与外 设的联络信号。 A口工作在方式 2: C口的某5根引脚作为端口与外设的联 络信号。
1、接受并行数据转换为一定格式的串行 数据送出；
2、接收串行数据流，并将其转换为并行 数据输入。
• 串行接口的典型硬件结构包括
除了包括并行接口芯片所具有端口及控制 电路之外，还有串入并出、并入串出移位寄存 器。
第七章 通信接口技术
三、串行通信的线路传输方法（数据传输方式）
单工方式 •A
•接收器
•数据流
•B
•发送器
•半双工方式 •A
•接收器
•发送器
•数据流
•B
•接收器 •发送器
•全双工方式 •A
•接收器
•发送器
•B
•发送器 •接收器
第七章 通信接口技术
四、 串行通信类型
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 时发送和读取每一位数据。根据采用统一时钟还 是本地局部时钟，分为如下两种类型 串行异步通信(异步通信) 串行同步通信(同步通信) （一）、异步通信
INC AL OUT DX，AL
第七章 通信接口技术
2、方式1（选通输入/输出方式）
• A口输入
•PA7~PA0
•INTE A
•PC4 •PC4
•PC5
•STBA •IBFA
•与 •R 门 •PC3 •INTRA
D
B口输入
•PB7~PB 0
•INTE B
•PC2 •PC2
•PC1
•STBB •IBFB
•8255A 发出，用来向CPU发出中断申请。 •STB、IBF、INTE均为１时，8255A自动发出INTR。 •注意：INTE无引出端，设计规定由软件对PC4或对PC2 置1触发中断允许触发器。
第七章 通信接口技术
方式1输入信号时序图
第七章 通信接口技术
• A口输出
B口输出
•PA7~PA0
•INTE A
设端口地址为3B0H、3B2H、3B4H、 3B6H
TAB1 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH DB 7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH DB 39H,5EH,79H,31H
MOV DX,3B6H MOV AL,90H OUT DX,AL ADDR: MOV DX,3B0H IN AL,DX AND AL,0FH MOV BX,OFFSET TAB1 XLAT MOV DX,3B2H OUT DX,AL
字符与字符之间的传送是异步的，而字符的位 与位之间是同步的。
以字符为单位进行传输，其通信协议是起止式异步 通信协议(Protocol)
第七章 通信接口技术
•字符
•1 •0 •0/1•0/1 •… •0/1•0/1 •1 •1 •1
• • •
• •
空 闲
起 始
•低位
•
数据位
•高位
校 验
停 止
空 闲
位位
• 打印机输入缓冲器。
第七章 通信接口技术
• PA
• PC6
• •控制字：1000P00C02 1B
•D0~D7 •STB •BUSY
•
MOV AL，81H
•
MOV DX，3B6H
•
OUT DX，AL
•
MOV AL，00001101B
•
OUT DX，AL
第七章 通信接口技术
ROT：MOV DX，3B4H IN AL，DX TEST AL，04H JNZ ROT MOV AL，CL MOV DX，3B0H OUT DX，AL MOV AL，00001100B MOV DX，3B6H OUT DX，AL
位，1个奇偶校验位和1个停止位构成，每秒钟传 送120个字符，则数据传送的波特率为 10位/字符*120字符/秒＝1200波特（bit/s)
第七章 通信接口技术
7.2 可编程并行通信接口芯片8255A
一、8255A的编程结构及引脚功能 二、CPU与8255A的接口 三、8255A的初始化编程 四、8255A三种工作方式及应用 五、键盘和显示接口
第七章 通信接口技术
例2：利用8255A方式0驱动打印机，实现将CL 中的ASCⅡ码送打印机。
•打印机工作过程为：
•
当主机要往打印机输出字符时，①先查询打
• 印机BUSY信号，当BUSY=0时可传送字符， ② 然
• 后将要打印字符的ASII码（从A口）传送至打印
• 机， ③同时发出选通信号（STB）将字符选通 到
第七章 通信接口技术
•+5V
•PA0 •PA1 •PA2 •PA3
•PB0 •PB1 •PB2 •PB3 •PB4 •PB5 •PB6 •PB7
•驱
•a •b
•动 •c
•电
•d •e
•路
•f •g
•h
•8255A
•控制字：10010000B
•a
•f •g •b
•e
•c
•d •h
第七章 通信接口技术
•② ACK 外设响应信号（低电平有效） • 由外设发出，送给8255A。 • 作用是通知 8255A • 输出端口的数据已被外设取走， • 可以传送下一个数据。
•③ INTR 中断申请信号（高电平或上升沿有效） • 8255A 发出, 用来向CPU发出中断申请。 • 当OBF 、ACK、INTE均为１时，8255A自动发出INTR。
•
符，人们因视觉器官惰性而看到的是
•
各数码管似乎在同时显示不同字型。
第七章 通信接口技术
•
PB2 PB1 PB0
• •8255A
• PA
•动态显示接口
•位0 •a b c d e f g h
•PC6 •PC6 •PC7
•ACKA •OBFA
•PB7~PB 0
•INTE B
•PC2 •PC2
•PC1
•ACKB •OBFB
•与
•与
•W 门 •PC3 •INTRA •W 门 •PC0 •INTRB
R
R
第七章 通信接口技术
对方式1输出的端口，C口提供与外部联络的信号 有：
① OBF 输出缓冲器满信号（低电平有效） 当数据送至8255A输出缓冲器后，8255A自动发出。 表示CPU送来的数据已进入8255A输出端口， 可用来通知外设把数据取走。
位位 位
说明：
1、两个字符间的间隔任意
2、发送时钟与接收时钟不必完全同步，只要比较接近
3、在同一传输系统中，通信双方协议的数据格式是相 同的
4、可设波特率因子为1、16、64
波特率因子指时钟频率是波特率的1倍、 16倍、64倍
第七章 通信接口技术
（二）、同步通信
以一个数据块（帧）为传输单位，每个数据 块附加1个或2个同步字符，最后以校验字符结束。
•PC3 •INTRA