微型计算机原理与接口技术（第二版） 杨立 第11章 串行接口芯片8251A

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1、第11章可编程串行接口芯片8251A教学重点串行通信基本概念8251的内部结构和编程异步通信程序异步通信协议和RS232C接口11-1基本概念11-1-1串行通信的基本概念1、串行通信将数据分解成二进制位用一条信号线，一位一位顺序传送的方式串行通信有以下的特点：用于通信的线路少，因而在远距离通信时可以极大地降低成本串行通信适合于远距离数据传送，也常用于速度要求不高的近距离数据传送PC系列机上有两个串行异步通信接口、键盘、鼠标器与主机间采用串行数据传送2.传输制式全双工站A站B站A站B站A站B半双工单工示例3、数据传输速率数据传输速率也称比特率（BitRate）每秒传输的

2、二进制位数bps字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传输速率的倒数当进行二进制数码传输，且每位时间长度相等时，比特率还等于波特率（BaudRate）过去，串行异步通信的数据传输速率限制在50bps到9600bps之间。现在，可以达到115200bps或更高4.发送/接收时钟在异步串行通信中，发送端需要用一定频率的时钟来决定发送每l位数据所占的时间长度（称为位宽度），接收端也要用一定频率的时钟来测定每一位输入数据的位宽度。在进行串行通信时，根据传送的波特率来确定发送时钟和接收时钟的频率。在异步传送中每发送一位数据的时间长度由发送时钟决定，每接收一位数据的时间长度

3、由接收时钟决定，它们和波特率之间有如下关系：时钟频率=n×波特率5.串行通信的方式串行通信按通信约定的格式分为两种：异步通信方式和同步通信方式。5.串行通信的方式（1）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同步通信的数据传输效率和传输速率较高，但硬件电路比较复杂串行同步通信主要应用在网络当中最常使用高级数据链路控制协议HDLC~~~~同步字符数据数据数据校验字符（2）异步通信串行通信时的数据、控制和状态信息都使用同一根信号线传送收发双方必须遵守共同的通信协议（通信规程），才能解决传送速率、信息格式、位同步、字符同步、数

4、据校验等问题串行异步通信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起止式异步通信协议起始位——每个字符开始传送的标志，起始位采用逻辑0电平起始位校验位停止位空闲位数据位低位高位字符0/10/10/10/110111…数据位——数据位紧跟着起始位传送。由5～8个二进制位组成，低位先传送校验位——用于校验是否传送正确；可选择奇检验、偶校验或不传送校验位停止位——表示该字符传送结束。停止位采用逻辑1电平，可选择1、1.5或2位空闲位——传送字符之间的逻辑1电平，表示没有进行传送11-1-2信号的调制与解调调制（Modulating）把数字信号转换为电话线路传送的模拟

5、信号解调（Demodulating）将电话线路的模拟信号转换为数字信号调制解调器MODEM具有调制和解调功能的器件合制在一个装置示例11-2可编程串行接口芯片8251AIntel8251A是一种通用的同步异步接收／发送器（USART）芯片。它作为一种外围器件，可通过编程选用某一种串行通信技术。8251A具有独立的发送器和接收器．因此，它能够以单工、半双工或全双工方式进行通信，并且提供一些基本的控制信号，可以方便地与MODEM连接。11-2-18251A的基本性能（1）通信初始化程序可以工作在同步通信或异步通信方式。同步方式下，波特率为0~64Kbps；异步方式下，波特率

6、为0~19.2Kbps。（2）同步方式时，可设定为内同步或外同步两种做法，同步字符允许采用单同步字符和双同步字符，由用户选定。数据位可在5~8位之间进行选择。（3）异步方式时，数据位仍可在5~8位范围内选用，用1位作为奇偶校验位或不设置奇偶位。此外，8251A在异步方式下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（由初始化程序选择）。（4）8251A具有奇偶校验、帧校验和溢出校验三种字符数据的校验方式，校验位的插入、检查和出错标志的建立均由芯片自动完成。（5）8251A能与MODEM直接相连，接收和发送的数据均可存放在各自的缓冲器中，以便实现全双工通信。

7、发送缓冲器数据总线缓冲器调制解调控制电路DB读/写逻辑RESETCLKRDWRC/DCSDSRDTRCTSRTS发送控制电路接收缓冲器接收控制电路RxDTxDTxRDYTxETxCRxRDYRxCSYNDET状态缓冲器、接收数据缓冲器、数据/命令缓冲器11-2-28251A的基本结构1.8251A的内部结构数据总线缓冲器是CPU与8251A之间的数据接口，它包含3个8位缓冲寄存器，其中两个寄存器分别用来存放CPU从8251A读取的状态信息或数据，一个寄存器存放CPU向8251A写入的控制字或数据。数据总线缓冲器将8251A的8条数据线D7