微机及其接口技术 第章 第节

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1、第7章微机接口技术§7.4串行通信和串行接口概述：§7.4.1有关串行通信的一些基本概念一按接口与线路来划分，串行通信有三种基本方式1．全双工通信可同时进行接受与发送的串行通信方式为全双工通信。这种方式要求通信双方各有独立的接口与线路来进行发送与接收。发送器接收器发送器接收器A方B方182．半双工通信数据可以两个方向传输，但不能同时进行，只能交替进行的串行通信方式为半双工通信。这种方式要求通信双方各有独立的接口，但公共通信线路只有一条。发送器接收器发送器接收器A方B方3．单工通信只能一个方向传输数据的串行通信方式。发送器发送器A方B方二按数据的同步

2、方式来划分可分为异步通信与同步通信1．异步通信定义：所谓异步通信是指通信中字符与字符之间的时间间隔是不固定的，但同一字符中的位与位之间的时间间隔是固定的。特点：用一个起始位表示字符通信开始，用停止位表示字符结束，在起始位和停止位之间是数据位及奇偶校验位，这种由起始位开始一直到停止位结束的一串数据称为一帧。显然，异步通信以字符为帧，一帧一帧传送，每帧字符的传送靠起始位同步。18通信协议（规程）：18发送方与接收方之间的两项规定：（1）字符（帧）的格式定义必须相同。（2）波特率（Baudrate）必须相同。波特率是指传送数据位速度，用“位/秒”（bit

3、/s）来表示。比如：设数据传送的速率为：120字符/秒，每个字符（帧）包含10位，则传送速率（波特率）=120*10=1200位/秒=1200波特。18而每一位的宽度（时间）=1/1200=0.833秒。异步通信的波特率一般在50—19200之间。2．同步通信背景知识：由于异步通信以字符为帧，每个字符都要配上起始位、停止位或奇偶校验位，使有效数据的传送速率降低。为了提高速度，要求取消这些辅助位，因而引出了“同步通信”的概念。同步通信的格式：同步通信的特点：以数据块为帧，速度高，实现的硬件复杂。18三信号的基带传输与频带传输1．基带传输2．频带传输1

4、8四RS-232C串行接口标准在串行通信接口标准中，一般采用RS-232C串行接口标准：18在日常使用中，我们一般只用2端（TXD-发送）和接收端（RXD-接收）。目前，主要采用9芯的D型连接器。18五串行通信的实现用可编程串行通信接口来实现。18§7.4.2可编程异步通信接口INS8250一8250结构与功能1基本功能▲完全双工、双缓冲器发送和接收的异步通信接口电路；▲通信波特率为：50-9600，共分成15种；▲异步通信格式可通过编程选择，字符位：5-8位可选；停止位：1、1.5或2位可选；可产生终止字符。▲可进行奇偶校验，具有奇偶、溢出和帧错

5、误等检测状态位；▲具有优先权中断控制逻辑。2内部结构8250结构由以下几个部分构成：（1）发送器与接收器部分①发送器发送器主要由发送保持寄存器THR（也叫发送缓冲器）与发送移位寄存器TSR组成，如下图所示：THRTSR并行数据串行数据发送的过程是：CPU将要发送的数据送到THR，当TSR空时，8250就把数据由THR送到TSR，TSR根据编程格式和波特率从串行数据输出端Sout移位输出，数据的低位在前，高位在后。18当THR送出数据后，THR为空，可向CPU申请中断，要求传送下一个字符。②接收器接收器主要由接收移位寄存器RSR与接收缓冲寄存器RBR

6、组成，如下图所示：RBRRSR并行数据串行数据接收的过程是：RSR对来自串行数据输入端Sin的串行数据进行移位接收，接收控制电路按照预先规定的数据格式和波特率自动删除起始位、奇偶校验位和停止位后将串行数据转换成并行数据送入接收数据缓冲器RBR。当RSR将数据送给了RBR后，可以通过中断控制电路发出中断申请，要求CPU读取数据。与此同时，RSR继续接收字符。另外，接收控制电路控制串行数据接收的同时，还对接收数据的正确性和接收过程进行监控。如果发现出现奇偶校验错（PE）、帧错（FE）、溢出错（OE）等情况时，可以发出中断申请要求CPU进行处理。（2）通

7、信控制寄存器与状态寄存器部分①通信控制寄存器LCR（或叫：通信线路控制寄存器）18LCR用来控制串行通信的数据格式。CPU可以对其进行读写操作，其格式如下图所示：DLABSBPKSPBEPSPENSTBWLS1WLS0LCR标志位0—通信控制1—设置波特率除数寄存器设置终止位0—无效1—强迫8250连续输出低电平奇偶校验附加位，一般不用（=0）奇偶校验类型0—奇校验1—偶检验有无奇偶校验设置0：无1：有停止位数目0：1位1：1.5位（当字符为5位时）1：2位（字符为6、7、8时）字符代码长度设置00：5位01：6位10：7位11：8位②通信线路状态

8、寄存器LSRLSR保存串行数据发送和接收的状态，供CPU读取和处理，CPU通过查询LSR的各位的状态来进行查询式串行通信。