串行通信和串行通信接口芯片
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②在同步方式下，发送器在发送数据前，依据初 始化编程时的设定插入一个或两个同步字符，然后 发送数据块。而在数据块中，除了插入初始化编程 时设定的奇偶校验位外，不再插入别的位。当 8251A 正在发送数据，而 CPU 却来不及提供新数据时， 8251A 发送器会自动插入同步字符在 TXD端发出，因 为在同步方式时被传送的字符间不允许存在间隙。
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8.3.2 可编程串行通信接口芯片 8251A的应用
1．8251A 的基本性能 （1）可工作在同步方式或异步方式。 （2）同步方式下，每个字符可定义为 5 ~ 8位，可内
同步或外同步，能自动插入同步自符。 （3）异步方式下，每个字符可定义为 5 ~ 8位，时钟
速率为传输波特率的 1、16或64倍。
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② 8251A工作于同步方式 首先搜索同步字符。分为内同步和外同步方式。 内同步方式下， 8251A 通过监测 RXD线，来搜索同步
字符。每当 R XD出现一个数位就把它接收下来，并把它送 入移位寄存器移位。直到接收一个完整字符后，即与同步 字符寄存器内容相比较。若不相等，还要重复上述操作， 继续搜索同步字符。若相等，则说明 8251A搜索到同步字 符了。此时，如果 8251A被编程设定为采用一个同步字符 方式，8251A的SYNDET 引脚就升为高电平，以示同步已 经实现。如果是采用双同步字符方式，那么只有连续接收 到两个约定的同步字符，才认为实现了同步。
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2）发送器 接收CPU 输出的并行数据，通过发送移位寄存
器，串行从 TXD引脚输出。 ①在异步方式下，发送器为每一个字符自动加上
1个起始位，并且按照编程要求加上奇 /偶校验位以 及1个、1.5个或者 2个停止位。起始位、数据位、校 验 位 、 停 止 位 总 是 在 发 送 时 钟 TXC 的 下 降 沿 从 8251A 发出，数据传输的波特率可以是发送时钟频 率的 1、 1/16 或者 1/64 ，具体取决于初始化编程时方 式选择字中的波特率因子。
10×120=1200( 位/秒)=1200( 波特) 每一位的传送时间是其倒数： Td=1/1200=0.833(ms)
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3. 信号的调制与解调
8
在长距离串行通信中，通信的的双方要用一对 调制/解 调器 来实现信号的转换。
7
3. 信号的调制与解调（续）
8
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4、 RS-232C 接口
RS-232C 是美国电子工业协会 EIA 推荐的国际通 用的一种串行通信接口标准。
它采用 25芯或者 9芯的 D型连接器。
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RS-232C 采用负逻辑规定逻辑电平，将 -5～-15V 规定为逻辑“ 1”，将+5～+15V规定为逻辑“ 0”。
该信号电平与常用的 TTL 电平是不兼容的。 为了能够同计算机接口或终端的 TTL 器件连接， 必须在EIA-RS-232C 与TTL 电路之间进行电平和逻辑 关系的变换。 目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如 MC1488 芯片可完成 TTL 电平到 EIA 电平的转换，而 MC1489 可实现EIA 电平到TTL 电平的转换。
同一字符中的两个相邻数位间的时间间隔是固定的。
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异步通信必须遵循的两项规定为： A. 字符的格式
每个字符传送时，必须前面加一位起始位，后面 加上 1、1.5或2位停止位。 B. 波特率（Baud Rate ）
波特率——传送数据位的速率，用位 /秒（bit/s ）表 示，称之为波特。 例如：数据传送的速率为 120 字符 /秒，每帧包括十个 数据位，则传送波特率为：
典型内部结构
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8.3.1 串行通信的概念 1．全双工方式与半双工方式
全双工方式：两个串行接口之间分别用两根独立的 传输线发送和接收信号，使发送和接 收数据可同时进行。
半双方工方式 ：输入过程和输出过程使用同一根传 输线。
2Байду номын сангаас
（a） 全双工方式 （b） 半双工方式
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2. 同步通信和异步通信 (1) 同步通信方式
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2．8251A的逻辑结构及工作原理 ⑴ 8251A逻辑结构
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⑵ 8251A内部工作原理方框图
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1）接收器
① 8251A工作于异步方式
在准备好接收数据时，即开始监视 RXD。无字符传送 时，RXD为高电平。当 RXD上出现了低电平时，认为它是 一帧信息的起始位，同时起动一个内部计数器，当计数到 一个数据位宽度一半时（若时钟脉冲频率为波特率的 16倍， 则为计数到第 8个脉冲），又重新采样 RXD线，若仍为低 电平，则确认它就是起始位，而不是噪声信号。此后，每 隔16个时钟脉冲采样一次 RXD线，将采样结果送到移位寄 存器。经移位寄存器处理，再经过奇偶校验并去掉停止位 后，就变成了并行数据。此数据经 8251A 内部数据总线送 至数据输入缓冲器，同时发出RXRDY信号，告知CPU 已经 接收到一个数据。
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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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（4）能自动产生中止字符，自动检测和处理中 止字符；可产生 1、1.5或2个停止位。
（5）同步方式下，波特率为 0～64Kbit/s ；异步 方式下，波特率为 0～19.2Kbit/s
（6）全双工方式；双缓冲的发送器和接收器。 （7）具有自动错误检测功能，可检测奇偶错、 数据丢失和帧错误，用户可通过输入状态寄存器内容 进行查询。 （8） 全部输入 /输出与TTL 兼容。
同步通信时，一般将若干字符组成一个信息组， 字符一个接着一个传输。在每组信息（通常称之为 信息帧）开始要加上 1至2个同步字符，在传输线上 没有字符传输时，要发送专用的“空闲”字符或同 步字符，其原因是同步传输字符必须连续传输，不 允许有间隙。
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(2) 异步通信方式 通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而在
②在同步方式下，发送器在发送数据前，依据初 始化编程时的设定插入一个或两个同步字符，然后 发送数据块。而在数据块中，除了插入初始化编程 时设定的奇偶校验位外，不再插入别的位。当 8251A 正在发送数据，而 CPU 却来不及提供新数据时， 8251A 发送器会自动插入同步字符在 TXD端发出，因 为在同步方式时被传送的字符间不允许存在间隙。
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8.3.2 可编程串行通信接口芯片 8251A的应用
1．8251A 的基本性能 （1）可工作在同步方式或异步方式。 （2）同步方式下，每个字符可定义为 5 ~ 8位，可内
同步或外同步，能自动插入同步自符。 （3）异步方式下，每个字符可定义为 5 ~ 8位，时钟
速率为传输波特率的 1、16或64倍。
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② 8251A工作于同步方式 首先搜索同步字符。分为内同步和外同步方式。 内同步方式下， 8251A 通过监测 RXD线，来搜索同步
字符。每当 R XD出现一个数位就把它接收下来，并把它送 入移位寄存器移位。直到接收一个完整字符后，即与同步 字符寄存器内容相比较。若不相等，还要重复上述操作， 继续搜索同步字符。若相等，则说明 8251A搜索到同步字 符了。此时，如果 8251A被编程设定为采用一个同步字符 方式，8251A的SYNDET 引脚就升为高电平，以示同步已 经实现。如果是采用双同步字符方式，那么只有连续接收 到两个约定的同步字符，才认为实现了同步。
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2）发送器 接收CPU 输出的并行数据，通过发送移位寄存
器，串行从 TXD引脚输出。 ①在异步方式下，发送器为每一个字符自动加上
1个起始位，并且按照编程要求加上奇 /偶校验位以 及1个、1.5个或者 2个停止位。起始位、数据位、校 验 位 、 停 止 位 总 是 在 发 送 时 钟 TXC 的 下 降 沿 从 8251A 发出，数据传输的波特率可以是发送时钟频 率的 1、 1/16 或者 1/64 ，具体取决于初始化编程时方 式选择字中的波特率因子。
10×120=1200( 位/秒)=1200( 波特) 每一位的传送时间是其倒数： Td=1/1200=0.833(ms)
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3. 信号的调制与解调
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在长距离串行通信中，通信的的双方要用一对 调制/解 调器 来实现信号的转换。
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3. 信号的调制与解调（续）
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4、 RS-232C 接口
RS-232C 是美国电子工业协会 EIA 推荐的国际通 用的一种串行通信接口标准。
它采用 25芯或者 9芯的 D型连接器。
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RS-232C 采用负逻辑规定逻辑电平，将 -5～-15V 规定为逻辑“ 1”，将+5～+15V规定为逻辑“ 0”。
该信号电平与常用的 TTL 电平是不兼容的。 为了能够同计算机接口或终端的 TTL 器件连接， 必须在EIA-RS-232C 与TTL 电路之间进行电平和逻辑 关系的变换。 目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如 MC1488 芯片可完成 TTL 电平到 EIA 电平的转换，而 MC1489 可实现EIA 电平到TTL 电平的转换。
同一字符中的两个相邻数位间的时间间隔是固定的。
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异步通信必须遵循的两项规定为： A. 字符的格式
每个字符传送时，必须前面加一位起始位，后面 加上 1、1.5或2位停止位。 B. 波特率（Baud Rate ）
波特率——传送数据位的速率，用位 /秒（bit/s ）表 示，称之为波特。 例如：数据传送的速率为 120 字符 /秒，每帧包括十个 数据位，则传送波特率为：
典型内部结构
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8.3.1 串行通信的概念 1．全双工方式与半双工方式
全双工方式：两个串行接口之间分别用两根独立的 传输线发送和接收信号，使发送和接 收数据可同时进行。
半双方工方式 ：输入过程和输出过程使用同一根传 输线。
2Байду номын сангаас
（a） 全双工方式 （b） 半双工方式
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2. 同步通信和异步通信 (1) 同步通信方式
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2．8251A的逻辑结构及工作原理 ⑴ 8251A逻辑结构
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⑵ 8251A内部工作原理方框图
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1）接收器
① 8251A工作于异步方式
在准备好接收数据时，即开始监视 RXD。无字符传送 时，RXD为高电平。当 RXD上出现了低电平时，认为它是 一帧信息的起始位，同时起动一个内部计数器，当计数到 一个数据位宽度一半时（若时钟脉冲频率为波特率的 16倍， 则为计数到第 8个脉冲），又重新采样 RXD线，若仍为低 电平，则确认它就是起始位，而不是噪声信号。此后，每 隔16个时钟脉冲采样一次 RXD线，将采样结果送到移位寄 存器。经移位寄存器处理，再经过奇偶校验并去掉停止位 后，就变成了并行数据。此数据经 8251A 内部数据总线送 至数据输入缓冲器，同时发出RXRDY信号，告知CPU 已经 接收到一个数据。
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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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（4）能自动产生中止字符，自动检测和处理中 止字符；可产生 1、1.5或2个停止位。
（5）同步方式下，波特率为 0～64Kbit/s ；异步 方式下，波特率为 0～19.2Kbit/s
（6）全双工方式；双缓冲的发送器和接收器。 （7）具有自动错误检测功能，可检测奇偶错、 数据丢失和帧错误，用户可通过输入状态寄存器内容 进行查询。 （8） 全部输入 /输出与TTL 兼容。
同步通信时，一般将若干字符组成一个信息组， 字符一个接着一个传输。在每组信息（通常称之为 信息帧）开始要加上 1至2个同步字符，在传输线上 没有字符传输时，要发送专用的“空闲”字符或同 步字符，其原因是同步传输字符必须连续传输，不 允许有间隙。
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(2) 异步通信方式 通信中两个字符的时间间隔是不固定的，而在