微机原理及接口技术-第11章-串行通信和可编程接口芯片PPT课件

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Y
输出第一个同步字符
N 双同步 Y
输出第二个同步字符
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2、方式字：
S2 S1 EP PEN L2 L1 B2 B1
B2B1(D1D0):不全为0时为异步工作方式。 01－异步方式 波特率系数＝1 10－异步方式 波特率系数＝16 11－异步方式 波特率系数＝64
Bd= 收发时钟频率 波特率系数
2）频率键移调制 fsk
0 0 1 1 0 1 00 0 1 0
0：1070HZ
1：1270HZ
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11-2 可编程串行通讯接口芯片8251A
为同步方式时：每个字符数据位5－8位。 波特率DC~64K（可选内同步,外同步字符）
为异步方式时：数据位5－8位 波特率系数＝时钟速率/传输速率 ＝1，16，64 停止位：1，1.5，2位 波特率： DC~19200
二、8251A的编程： 工作方式字：规定同步/异步方式，Bd，字 符长度，奇/偶校验否？等。 命令字：控制8251A按方式字所规定的方式 工作，如允许/禁止收发，搜索同 步字等。
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1、8251A 编程流程图：
复位操作 输出方式字
同步方式 Y N
输出命令字
Y 复位 N
传送数据
输入状态字
N 传送完
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10
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11
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一、8251A内部结构，外部引脚。 组成：数据总线缓冲器 接收缓冲器，接收控制电路 发送缓冲器，发送控制电路 读/写控制逻辑，调制解调器等 各部分功能分析
引脚： C/D＝0－选择8251A数据口 RD＝0－CPU接收数据（读8251A）或读
8251A状态
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WR＝0－CPU发送数据或向8251A写入控制 字。
74LS138
G1 Y0
G2A G2B C B A
D7-D0
RxD CS TxD
8251A
C/D RxC RESET TxC
RD WR TxRDY TxE RxRDY BRKDET
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RS-232C
外
接口
设
波特率 产生器
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端口地址 A3A2A0=000－Y0＝CS有效 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 0 0 0 0 F0H 数据口 1 1 1 1 0 0 1 0 F2H 控制口
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L2L1(D3D2):数据字符长度 00－5位 01－ 6位 10－7位 11－8位
EP PEN(D5D4):是否要校验位 X0－无校验 01－奇校验 11－偶校验
S2S1(D7D6):停止位个数
来自百度文库
00－无效
01－1个停止位
10－1.5个停止位 11－2个停止位
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当B2B1(D1D0)＝00时－同步方式 其同步方式字：
码，按数据的先后顺序一位一位的传送（远距离场合）
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一、数据传送方向 direction
1、单工simplex：数据线只能单方向传送数据（单向通讯）
T
R
（a）单工
A
B
2、半双工half duplex数据线的数据不能同时发/送
但可以分时进行发/送（讲/听）
T
数据流
R
A
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T R
（b）半双工
B
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3、全双工 full duplex同时发送和接收数据
10.5位，11位。
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2、同步方式(synchronous)：（收/发端必须用同一时
钟协调）传送数据格式：
同步字符1 同步字符2
数据字符
三、串行传送速率
速率反映传送快慢，用波特率（Bd）表示 baud rate 波特率每秒钟内传送数据的位数 常用波特率：110，300，600，1200，2400，4800，9600， 19200 同步传送可达64000Bd
第十一章 串行通信和可编程接口 芯片8251A
❖第一节 串行通讯的基本概念 ❖第二节 可编程串行通讯接口芯片8251A ❖第三节 EIA RS-232C串行口和8251A应用举例 ❖第四节 串行同步数据通讯协议
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11-1 串行通讯的基本概念
通讯communication计算机与外部的信息交换
并行(parallel)通讯数据各位同时传送（适合近距离） 串行(serial)通讯要传送的数据，按照一定的格式编
T
R
（c）双工
R
T
A
B
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二、串行通讯的基本工作方式 1、异步方式 asynchronous 异步串行数据发送格式：
一帧 第n个字符
第n+1个字符
D0 D1
Dx
（1-2位） 停止位
D0
空闲位 起始位
数据位（5-8）位
校验位
空闲位 起始位
当发送字符用ASCII码表示时：数据位占7位
（D0~D6）。所以ASCII码发送时：有10位，
RTS：请求发送，输出。有效时：表示计算 机或终端已准备好数据，需要发送。
CTS：清除发送，输入。MODEM收到RTS 信号，完全做好发送准备后， MODEM回答8251A一个信号。
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8251A与CPU及外设的连接
D7-D0
A7 A6 A5 A4 M/IO A3
8086 A2
A0 A1 RESET RD WR
SCS ESD EP PEN L2 L1 0 0
与异步方式定义相同
1 SYNDET为输入（外同步） 0 SYNDET 为输出（内同步）
1 单字符同步
0 双字符同步
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调制解调器控制电路
地址 总线
数据 总线
控制 总线
RxD TxD DSR DTR CTS RTS
8251A
RxC TxC
异步 MODEM
波特率 产生器
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电话线 接口
电话线14
DTR:数据终端准备好，输出。终端做好接收 数据准备后，向MODEM发出信号。
DSR:数据装置准备好，输入。MODEM已准 备好数据，是DTR的回答信号，CPU用 IN指令读入，检查状态
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四、串行接口芯片
在串行通讯中：
CPU发时：并行数据（通过接口芯片）
转换成串行数据才发送。
CPU接时：通讯线上的串行数据通过接口芯
片转换成并行数据后CPU读取。
串行通讯的工作方式，字符格式和波特率由 编程决定。
常用接口芯片：
1、通用异步收发器UART
2、通用同步异步收- 发器USART
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五、调制调节器：
远距离传送时，最好是电话线传送（已具 备），但由于电话线传送带宽300Hz－ 3000Hz的音频信号，不可能直接传送频带很 宽的数字信号
解决方法使用调试调节器MODEM
MODEM的作用 发送时：数字信号转换为音频信号，再发送 接收时：将音频信号恢复成数字信号
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调制方法： 1）调幅调制
0 0 1 1 0 1 00 0 1 0